SISTEMAS DE REFRIGERACION DE LOS MOTORES TERMICOS

1. MOTORESMOTORES
Nicolás ColadoNicolás Colado
Instituto Jovellanos. MadridInstituto Jovellanos. Madrid
SISTEMA DE REFRIGERACIÓNSISTEMA DE REFRIGERACIÓN

2. 10/02/17 Nicolás Colado 2
1. Función de la refrigeración.
2. Refrigeración por aire.
3. Refrigeración por agua.
4. Circuito de refrigeración
presurizado.
índice

3. 10/02/17 Nicolás Colado 3
•El funcionamiento del motor genera calor.•El funcionamiento del motor genera calor.
•El sistema de refrigeración se encarga de
extraer la cantidad justa de calor para que el
motor mantenga su temperatura óptima de
funcionamiento.
•El sistema de refrigeración se encarga de
extraer la cantidad justa de calor para que el
motor mantenga su temperatura óptima de
funcionamiento.
•Para disipar el calor
sobrante se utiliza aire,
líquido refrigerante y
aceite lubricante.
•Para disipar el calor
sobrante se utiliza aire,
líquido refrigerante y
aceite lubricante.
1. Función de la refrigeración.

4. 10/02/17 Nicolás Colado 4
Durante la combustión se superan los 2.000º C en algunos
puntos de la cámara de combustión.
Durante la combustión se superan los 2.000º C en algunos
puntos de la cámara de combustión.
Si no extraemos parte de ese calor, las piezas se gripan.Si no extraemos parte de ese calor, las piezas se gripan.
El dibujo representa las pérdidas
de energía del motor térmico.
El dibujo representa las pérdidas
de energía del motor térmico.
1. Función de la refrigeración.

5. 10/02/17 Nicolás Colado
5
La función de la refrigeración es mantener el motor dentro de lo que
llamamos temperatura de régimen
La función de la refrigeración es mantener el motor dentro de lo que
llamamos temperatura de régimen
A esta temperatura el motor da su rendimiento optimo.A esta temperatura el motor da su rendimiento optimo.
Por debajo de ella el combustible no se gasifica
correctamente y la lubricación es deficiente
porque el aceite está demasiado viscoso.
Por debajo de ella el combustible no se gasifica
correctamente y la lubricación es deficiente
porque el aceite está demasiado viscoso.
Por encima de ella empeora la carga de
los cilindros (el aire está demasiado
caliente), hay riesgo de autoencendido, el
lubricante se degrada más rápido y
llevado al extremo puede griparse el
motor.
Por encima de ella empeora la carga de
los cilindros (el aire está demasiado
caliente), hay riesgo de autoencendido, el
lubricante se degrada más rápido y
llevado al extremo puede griparse el
motor.
La refrigeración puede ser por aire o por líquido refrigerante.La refrigeración puede ser por aire o por líquido refrigerante.
1. Función de la refrigeración.

6. 10/02/17 Nicolás Colado 6
El calor se cede directamente al aire a través de las paredes del motorEl calor se cede directamente al aire a través de las paredes del motor
Para mejorar la disipación los cilindros son independientes y tienen aletas
que aumentan la superficie de contacto con el aire.
Para mejorar la disipación los cilindros son independientes y tienen aletas
que aumentan la superficie de contacto con el aire.
Estas aletas permiten trazar un “mapa térmico” del motor.Estas aletas permiten trazar un “mapa térmico” del motor.
2. Refrigeración por aire.

7. 10/02/17 Nicolás Colado 7
Tipos de refrigeración por aire:
•Aire de la marcha.
•Aire forzado.
Tipos de refrigeración por aire:
•Aire de la marcha.
•Aire forzado.
Ventajas de la refrigeración por aire:
•Sencillez.
•Ligereza.
•Costes.
Ventajas de la refrigeración por aire:
•Sencillez.
•Ligereza.
•Costes.
Inconvenientes de la refrigeración por aire:
• Menor capacidad de reacción frente a los cambios de
la circulación.
• Son más ruidosas ya que las aletas amplifican el ruido
del motor.
Inconvenientes de la refrigeración por aire:
• Menor capacidad de reacción frente a los cambios de
la circulación.
• Son más ruidosas ya que las aletas amplifican el ruido
del motor.
2. Refrigeración por aire.

8. 10/02/17 Nicolás Colado 8
2. Refrigeración por aire.

9. 10/02/17 Nicolás Colado 9
2. Refrigeración por aire.

10. 10/02/17 Nicolás Colado 10
2. Refrigeración por aire.

11. 10/02/17 Nicolás Colado 11
El exceso de calor generado por el motor se extrae mediante un líquido que lo lleva al
radiador, donde es cedido al aire.
El exceso de calor generado por el motor se extrae mediante un líquido que lo lleva al
radiador, donde es cedido al aire.
Frente a la refrigeración por
aire, la refrigeración por
líquido es mas eficaz y
uniforme, manteniendo la
temperatura del motor más
estable.
Frente a la refrigeración por
aire, la refrigeración por
líquido es mas eficaz y
uniforme, manteniendo la
temperatura del motor más
estable.
3. Refrigeración por líquido.

12. 10/02/17 Nicolás Colado 12
El líquido, impulsado por una bomba, se mueve por un circuito cerrado entre el
motor (donde roba calor) y el radiador (donde lo cede al aire exterior).
El líquido, impulsado por una bomba, se mueve por un circuito cerrado entre el
motor (donde roba calor) y el radiador (donde lo cede al aire exterior).
3. Refrigeración por líquido.

13. 10/02/17 Nicolás Colado 13
El líquido refrigerante puede usarse
para otros fines
El líquido refrigerante puede usarse
para otros fines
Para la calefacción del habitáculo.
Para refrigerar el aceite del cambio
automático.
Para refrigerar el aceite del cambio
automático.
Para refrigerar el aceite del
sistema de lubricación.
Para refrigerar el aceite del
sistema de lubricación.
Para calentar el colector de
admisión.
3. Refrigeración por líquido.

14. 10/02/17 Nicolás Colado 14
VentiladorVentilador
3. Refrigeración por líquido.

15. 10/02/17 Nicolás Colado 15
Elementos del sistema de
refrigeración.
Elementos del sistema de
refrigeración.
•La bomba de agua.•La bomba de agua.
•Los manguitos.•Los manguitos.
•El líquido refrigerante.•El líquido refrigerante.
•El ventilador.
•El termostato.•El termostato.
•El radiador.•El radiador.
VentiladorVentilador
3. Refrigeración por líquido.

16. 10/02/17 Nicolás Colado 16
El líquido refrigeranteEl líquido refrigerante
¿Por qué es una mezcla de agua con etilenglicol?
•Baja el punto de congelación en función de las
proporciones.
•Sube el punto de ebullición.
•Es anticorrosivo y antiespumante
¿Por qué es una mezcla de agua con etilenglicol?
•Baja el punto de congelación en función de las
proporciones.
•Sube el punto de ebullición.
•Es anticorrosivo y antiespumante
Una mezcla al 33% consigue protección hasta los -18º C y
una al 50% hasta los -36º C.
Una mezcla al 33% consigue protección hasta los -18º C y
una al 50% hasta los -36º C.
3. Refrigeración por líquido.

17. 10/02/17
Nicolás Colado 17
La bomba de aguaLa bomba de agua
Es de tipo centrífugo y está impulsada por el cigüeñal a través de la correa de
la distribución o una correa de accesorios.
Es de tipo centrífugo y está impulsada por el cigüeñal a través de la correa de
la distribución o una correa de accesorios.
Según aumenta el régimen del motor aumenta el calor generado,
pero también lo hace el flujo de refrigerante.
Según aumenta el régimen del motor aumenta el calor generado,
pero también lo hace el flujo de refrigerante.
La correa de accesorios puede ser
trapezoidal o poli-V.
La correa de accesorios puede ser
trapezoidal o poli-V.
3. Refrigeración por líquido.

18. 10/02/17 Nicolás Colado 18
•La correa trapezoidal se ajusta a la
garganta de la polea.
•Es importante dejar un espacio libre
al fondo.
•La correa trapezoidal se ajusta a la
garganta de la polea.
•Es importante dejar un espacio libre
al fondo.
•La correa poli-V puede accionar
elementos por sus dos caras.
•Bomba de agua, compresor de
AC, alternador, bomba de la
dirección asistida.
•La correa poli-V puede accionar
elementos por sus dos caras.
•Bomba de agua, compresor de
AC, alternador, bomba de la
dirección asistida.
3. Refrigeración por líquido.

19. 10/02/17 Nicolás Colado 19
El radiador:El radiador:
Es un intercambiador de calor aire-
líquido.
Consta de dos depósitos unidos por
conductos laminares.
Consta de dos depósitos unidos por
conductos laminares.
Las aletas aumentan la superficie de
contacto con el aire.
Las aletas aumentan la superficie de
contacto con el aire.
Situado en el frente para airearse
mejor y con un ventilador.
Situado en el frente para airearse
mejor y con un ventilador.
En el radiador, la temperatura del
refrigerante baja de 5 a 7º C.
En el radiador, la temperatura del
refrigerante baja de 5 a 7º C.
3. Refrigeración por líquido.

20. 10/02/17 Nicolás Colado 20
Flujo vertical.Flujo vertical.
Flujo horizontal.Flujo horizontal.
Depósito de
plástico
Junta
Placa de
ensamblado
Cuerpo de latón o
aluminio.
3. Refrigeración por líquido.

21. 10/02/17 Nicolás Colado 21
El termostato:El termostato:
Durante el funcionamiento con el motor frio es cuando más
desgastes se producen y cuando mayor es el consumo de
combustible.
Durante el funcionamiento con el motor frio es cuando más
desgastes se producen y cuando mayor es el consumo de
combustible.
Por este motivo hay que llegar a la temperatura de
servicio lo más rápidamente posible.
Por este motivo hay que llegar a la temperatura de
servicio lo más rápidamente posible.
El termostato es un mecanismo que,
mientras el motor está frío, anula el sistema
de refrigeración.
El termostato es un mecanismo que,
mientras el motor está frío, anula el sistema
de refrigeración.
Técnicamente, es una válvula termostática que corta el paso de líquido
entre el motor y el radiador si el liquido esta por debajo de una cierta
temperatura (aproximadamente 85º C, dependiendo del motor).
Técnicamente, es una válvula termostática que corta el paso de líquido
entre el motor y el radiador si el liquido esta por debajo de una cierta
temperatura (aproximadamente 85º C, dependiendo del motor).
3. Refrigeración por líquido.

22. 10/02/17 Nicolás Colado 22
Motor frío.Motor frío. Motor a temp. de servicio.Motor a temp. de servicio.
Termostato cerrado Termostato abierto
3. Refrigeración por líquido.

23. 10/02/17 Nicolás Colado 23
Su funcionamiento se basa en la dilatación de una cápsula de cera por
efecto de la temperatura del líquido refrigerante.
Su funcionamiento se basa en la dilatación de una cápsula de cera por
efecto de la temperatura del líquido refrigerante.
3. Refrigeración por líquido.

24. 10/02/17 Nicolás Colado 24
En la caja en la que se coloca el termostato podemos encontrar otros dos elementos:
•La termorresistencia: resistencia variable con la temperatura.
•El termocontacto: si se supera una cierta temperatura permite el encendido de
una luz en el salpicadero.
En la caja en la que se coloca el termostato podemos encontrar otros dos elementos:
•La termorresistencia: resistencia variable con la temperatura.
•El termocontacto: si se supera una cierta temperatura permite el encendido de
una luz en el salpicadero.
3. Refrigeración por líquido.

25. 10/02/17 Nicolás Colado 25
El ventilador:El ventilador:
En función de la temperatura que alcanza el
líquido refrigerante, proporciona un caudal
extra de aire que pasa por el radiador,
aumentando así la disipación de calor.
En función de la temperatura que alcanza el
líquido refrigerante, proporciona un caudal
extra de aire que pasa por el radiador,
aumentando así la disipación de calor.
El accionamiento del ventilador
puede ser de dos tipos:
•Electroventilador..
•Ventilador de acoplamiento
viscoso.
El accionamiento del ventilador
puede ser de dos tipos:
•Electroventilador..
•Ventilador de acoplamiento
viscoso.
3. Refrigeración por líquido.

26. 10/02/17 Nicolás Colado 26
•El electroventilador es accionado por un motor eléctrico.
•Su potencia va desde los 80-150 W hasta los 300-400 W si el vehículo esta
equipado con AC.
•El electroventilador es accionado por un motor eléctrico.
•Su potencia va desde los 80-150 W hasta los 300-400 W si el vehículo esta
equipado con AC.
3. Refrigeración por líquido.

27. 10/02/17 Nicolás Colado 27
El electroventilador se conecta-desconecta automáticamente en función
de la temperatura del liquido refrigerante.
El electroventilador se conecta-desconecta automáticamente en función
de la temperatura del liquido refrigerante.
El interruptor es un
termocontacto que, según el
modelo, está tarado a:
•Conexión: 90-98º C.
•Desconexión: 82-90º C.
3. Refrigeración por líquido.

28. 10/02/17 Nicolás Colado 28
Esquema eléctrico de un electroventilador de dos velocidades.Esquema eléctrico de un electroventilador de dos velocidades.
3. Refrigeración por líquido.

29. 10/02/17 Nicolás Colado 29
Esquema eléctrico para electroventilador dobleEsquema eléctrico para electroventilador doble
3. Refrigeración por líquido.

30. 10/02/17 Nicolás Colado 30
El ventilador puede colocarse tanto delante como detrás del radiador.El ventilador puede colocarse tanto delante como detrás del radiador.
3. Refrigeración por líquido.

31. 10/02/17 Nicolás Colado 31
El ventilador de acoplamiento viscoso no tiene un motor eléctrico que lo arrastre.
Mediante este sistema tenemos una velocidad de giro variable en función de la
temperatura que llega al acoplamiento desde el radiador.
El ventilador de acoplamiento viscoso no tiene un motor eléctrico que lo arrastre.
Mediante este sistema tenemos una velocidad de giro variable en función de la
temperatura que llega al acoplamiento desde el radiador.
3. Refrigeración por líquido.

32. 10/02/17 Nicolás Colado 32
El sistema consta de:
•Un rotor interior que gira impulsado por la polea del cigüeñal a
través de una correa (en color azul).
•Un ventilador unido a una carcasa que gira libre sobre un
rodamiento (rayado en el dibujo)
•Un resorte bimetálico que obtura, o no, unos orificios.
El sistema consta de:
•Un rotor interior que gira impulsado por la polea del cigüeñal a
través de una correa (en color azul).
•Un ventilador unido a una carcasa que gira libre sobre un
rodamiento (rayado en el dibujo)
•Un resorte bimetálico que obtura, o no, unos orificios.
3. Refrigeración por líquido.

33. 10/02/17 Nicolás Colado 33
Si el aire que viene del radiador está frío,
la lámina tapa el conducto y la fuerza
centrífuga expulsa la silicona:
desembrague
Si el aire que viene del radiador está frío,
la lámina tapa el conducto y la fuerza
centrífuga expulsa la silicona:
desembrague
Si el aire que viene del radiador está
caliente, la lámina abre el conducto y la
silicona transmite el giro: embrague
Si el aire que viene del radiador está
caliente, la lámina abre el conducto y la
silicona transmite el giro: embrague
3. Refrigeración por líquido.

34. 10/02/17 Nicolás Colado 34
El acoplamiento
viscoso permite que la
velocidad del
ventilador dependa
tanto de las rpm del
motor, como de la
temperatura de este.
El acoplamiento
viscoso permite que la
velocidad del
ventilador dependa
tanto de las rpm del
motor, como de la
temperatura de este.
3. Refrigeración por líquido.

35. 10/02/17 Nicolás Colado 35
Los manguitos:Los manguitos:
Son los conductos, generalmente de material sintético, que llevan el líquido
refrigerante de unos elementos a otros del sistema.
Son los conductos, generalmente de material sintético, que llevan el líquido
refrigerante de unos elementos a otros del sistema.
3. Refrigeración por líquido.

36. 10/02/17 Nicolás Colado 36
•Hoy en día, el circuito de refrigeración es estanco y presurizado.
•Esta sobrepresión, que varia entre los 1 y 1´6 bar, permite elevar la temperatura
de ebullición del refrigerante.
•El aumento de volumen del líquido cuando está caliente lo asume el vaso o botella
de expansión.
4. Circuito de refrigeración presurizado.

37. 10/02/17 Nicolás Colado 37
•El radiador y el depósito de expansión están unidos mediante las válvulas que hay
en el tapón del radiador . El vaso está a presión atmosférica.
•Con este sistema el líquido refrigerante no hierve hasta los 110-120º C.
•El retorno de líquido al radiador se permite con depresiones de 0,1 bar.
•El radiador y el depósito de expansión están unidos mediante las válvulas que hay
en el tapón del radiador . El vaso está a presión atmosférica.
•Con este sistema el líquido refrigerante no hierve hasta los 110-120º C.
•El retorno de líquido al radiador se permite con depresiones de 0,1 bar.
Del radiador,
sobrepresión
de 1´6 bar
Del vaso,
depresión
de 0´1 bar.
4. Circuito de refrigeración presurizado.

38. 10/02/17 Nicolás Colado 38
•En algunos casos las
válvulas están en el tapón
del depósito de expansión.
•Si es así, la botella también
está presurizada.
•En algunos casos las
válvulas están en el tapón
del depósito de expansión.
•Si es así, la botella también
está presurizada.
•En C el líquido está caliente,
con lo que el aumento de
volumen expulsa aire al
exterior.
•Al enfriarse, D, el aire es
succionado.
4. Circuito de refrigeración presurizado.

39. Fin del temaFin del tema
El sistema de refrigeraciónEl sistema de refrigeración