Sistema de refrigeración de motores

Sistema que permite transportar calor de un lugar a otro mediante el ciclo de Carnot, facilitando el enfriamiento del interior del motor.

Las elevadas temperaturas que se originan en el interior de los motores, especialmente en los de explosión, obligan a la existencia de unos sistemas capaces de evacuar el calor residual generado hasta llevarlo a unos niveles que no atenten a la integridad del conjunto. Si esta disminución térmica no se llevase a cabo, se correría el riesgo de gripado de muchas piezas, con la consiguiente destrucción del motor y, como mínimo, de una dilatación de diversos elementos que destruiría, en la mayoría de las situaciones, los indispensables ajustes mecánicos.

Esta necesaria refrigeración puede verificarse mediante dos procedimientos: por aire o por agua. Existe, lógicamente, un sistema para cada uno de ellos.

Refrigeración por aire

La refrigeración por aire es típica de motocicletas, aviones ligeros y motores de pequeña potencia. En algunos casos suele aplicarse por la acción de un sistema ventilador de diseño especial, pero en los motores de aviación ligera, no demasiado importantes, el aire, que penetra en el motor mediante las toberas adecuadas, es obligado a circular hacia los cilindros por medio de unas aletas. En algunos aparatos, estas aletas o cowl flaps, pueden ser gobernadas por el piloto, quien las cierra si la temperatura exterior es baja, o bien las abre al máximo en caso contrario.

Refrigeración por agua

La refrigeración por agua es típica de los automóviles, actuando mediante los siguientes componentes:

  • Camisas de los cilindros. Son envolturas de los mismos que definen una cámara por la que circula agua. De esta manera, el calor interno de cada cilindro es trasladado al exterior. Entre sus variantes figuran las camisas húmedas, las cuales rodean no sólo a la cámara de combustión sino también a todos los elementos en contacto con los gases originados al quemarse el carburante, como bujías, válvulas de expulsión, etc.

  • Radiador. Se compone de dos depósitos, generalmente metálicos, unidos entre sí por una estructura llamada núcleo que contiene el líquido refrigerante, que suele ser agua. Los dos depósitos se denominan de entrada y de salida. Se encuentran ligados al motor por medio de mangueras y disponen de un aparato, llamado termostato, que regula la entrada del refrigerante desde el depósito de entrada al de salida. Existen, además, unas aletas para su refrigeración.

Hay tres tipos de núcleos: tubulares, de panal y de láminas de agua. En los primeros, el agua fluye por unos tubos verticales entre los que circula aire. Los de panal también se componen de tubos, pero horizontales y de sección característica. Se emplearon básicamente en vehículos pesados, pero hoy día, debido a su elevado precio, casi no se usan. Los de lámina de agua constan de tubos cortos que se hallan unidos por unas soldaduras o chapas que forman una especie de red por las que circula aire que enfría el agua.

  • Tapón del radiador. Sirve para mantener la presión en el radiador, con lo que se eleva la temperatura de ebullición del agua. Está dotado de dos válvulas, una de las cuales elimina vapor si la presión alcanza valores excesivos, mientras que la otra es de ventilación.

  • Mangueras. Construidas en caucho, conectan los diferentes elementos del sistema. Tienen diversas formas y deben ser sustituidas periódicamente, ya que se deterioran con su uso.

  • Ventilador. Hace pasar una corriente de aire frío por el núcleo del radiador, con lo que enfría el agua caliente que ha ingresado en éste tras haber refrigerado los cilindros. Se acciona mediante una correa que transmite la rotación de una polea solidaria al cigüeñal.

  • Bomba de agua. Sirve para impulsar el agua a través del circuito refrigerante y actúa mediante la transmisión del movimiento del motor a través, también, de una correa.

  • Termostato. Es una válvula que actúa por impulsos térmicos. Cuando se va a arrancar el motor y hace falta alcanzar la temperatura de régimen, el termostato está cerrado, con lo que no existe flujo de refrigerante; cuando dicha temperatura se ha alcanzado, se abre a fin de que el agua se distribuya y cumpla su papel de disipador de calor.