martes, 23 de marzo de 2010

Sistema de Enfriamiento

OBJETIVO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO:

Los principales objetivos del sistema de Enfriamiento son:

 Reducir la temperatura dentro rangos seguros de operación para los diferentes
componentes, tanto exteriores como interiores del motor.
 Disminuir el desgaste de las partes.

 Mantener una temperatura óptima para obtener el mejor desempeño del motor.

Para cumplir con estos objetivos, el sistema cuenta con el refrigerante que es la
sustancia encargada de transferir el calor hacia el aire del medio ambiente y debe tener

las siguientes características:

 Mantener el refrigerante en estado líquido evitando su evaporación. Esto se logra
al cambiar el punto de evaporación del refrigerante.

 Mantener el refrigerante en estado líquido evitando la formación de hielo al
bajar la temperatura ambiente, esto se logra al cambiar el punto de congelación
del refrigerante.
 Evitar la corrosión.

 Tener una gran capacidad para intercambiar calor.

Los elementos que conforman el sistema de enfriamiento son:
1.1.-Bomba de Agua
La bomba de agua provee circulación continua del refrigerante cada vez que el motor gira. Las bombas de agua en os motores Cat se impulsan con engranajes, excepto en los motores 3208, 3114 y 3116, que tienen bombas de agua impulsadas por correa.


1.2.-Radiador
El radiador transfiere el calor lejos del refrigerante, bajando a temperatura de éste. El refrigerante fluye por los tubos del radiador mientras que el aire circula alrededor de los tubos, proveyendo transferencia de calor hacia la atmósfera. Tenemos tres estilos de radiadores: el estilo convencional, el de panales en zigzag y el radiador de módulos de frente.





.3.-Refrigerante
El refrigerante es una mezcla de agua, anticongelante (glicol) y acondicionador de refrigerante. Para lograr el enfriamiento adecuado, cada uno debe mantenerse en la proporción correcta.

1.4.-Termostato
El termostato como un regulador de temperatura. El termostato ayuda a calentar el motor y a conservar la temperatura del refrigerante y del motor durante a operación. Cuando el motor está frío, el termostato permite circular el refrigerante sólo por el motor, desviándolo del radiador (para ayudar a mantener caliente el motor). Cuando el motor está a la temperatura de operación adecuada, el termostato se abre para permitir que el refrigerante fluya a través del radiador (de este modo se efectúa el enfriamiento). El termostato se abre y se cierra continuamente, a medida que cambia la temperatura.

1.5.-Indicador de la Temperatura del Agua
El indicador de temperatura indica la temperatura del refrigerante.

1.6.-Ventilador
El ventilador introduce a la fuerza el aire alrededor de los tubos del radiador para transferir el calor hacia afuera del refrigerante y bajar ¡a temperatura. Los ventiladores se impulsan con polea desde el cigüeñal.


1.7.-Enfriadores de aceite
La función de los enfriadores de aceite es mantener la temperatura del motor, la transmisión y el aceite hidráulico. Hay dos tipos básicos: de aceite a refrigerante y de aceite a aire.


Mangueras: El refrigerante va desde el radiador hasta el motor a través de una
serie de mangueras fuertes y flexibles que puedan tolerar la vibración del motor
y el calor intenso.




Banda y polea: Impulsa a la bomba de agua. La tensión que de debe llevar la
banda del motor Hino serie 300 es de 10 mm aplicando una fuerza de10 kg. Así
se evitara daño a los baleros de la bomba de agua y alternador.


Tolva: Aparte de proteger el movimiento de las aspas del ventilador, centra el
aire generado en el radiador.

Depósito recuperador: Sirve para guardar el refrigerante, además de ser
respiración del sistema de enfriamiento, ya que, cuando la presión en el sistema
sobrepasa del especificado en el tapón, este la libera hacia el depósito, por lo que
a veces vemos que se incrementa el volumen de refrigerante dentro de él.




Bulbo de temperatura: Registra la temperatura a la que se encuentra el
refrigerante y si llegara a sobrepasar la máxima permitida enviará una señal al
ECU, encendiendo la señal de aviso en el tablero.

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO


La función principal del sistema de enfriamiento es mantener la temperatura correcta del motor sacando el calor excesivo generado por la combustión y la fricción. Aproximadamente, el 33% de la energía térmica que se desarrolla durante la combustión se convierte en potencia utilizable, el 7% se irradia directamente desde las superficies del motor y el 30% se saca por el escape. El 30% restante lo disipa el sistema de enfriamiento.
El refrigerante circula por los pasajes del motor llamados camisas de refrigerante o de agua. El refrigerante absorbe el calor de las superficies calientes del motor y lo lleva al radiador, donde se transfiere a la atmósfera.
El sistema de enfriamiento también ayuda a mantener la temperatura correcta del motor, de la transmisión y del sistema hidráulico mediante el uso de enfriadores de aceite.

COMO FUNCIONA EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO.


El circuito del refrigerante es el siguiente:

 Una banda acoplada a la polea del cigüeñal mueve la polea de la bomba de agua,
ésta provoca el movimiento del líquido refrigerante del motor hacia el radiador,
en él se hace pasar una corriente de aire movida por el ventilador hacia el líquido
refrigerante, lo que le permite bajar su temperatura y, a través de unas
mangueras, este líquido retorna hacia el motor para volver a iniciar el ciclo.

 El líquido que entra al motor transfiere parte del calor generado en la cámara de
combustión removiéndolo de la parte superior del cilindro, de las válvulas de
admisión y de escape, y del mismo cilindro a través de las camisas que lo
envuelven y que forman parte del monoblock. Este líquido caliente es impulsado
por la bomba de agua y enviado hacia el radiador pasando por el termostato
concluyendo así el ciclo.

 Cuando el motor está por debajo de la temperatura de operación, el termostato
bloquea el flujo de agua hacia el radiador, circulando éste solamente por las
camisas de agua para elevar la temperatura de manera homogénea hasta un
nivel óptimo. En días fríos el termostato permite apenas la circulación de
refrigerante suficiente a través del radiador para eliminar el exceso de calor y
mantener una temperatura adecuada en el motor. En días calurosos el termostato
esta abierto completamente.

Cabe mencionar que el turbo del motor de nuestro camión Hino serie 300, esta
enfriado por el refrigerante, reduciendo así más las emisiones contaminantes, ya que
enfría más el aire que genera el turbo, entrando más frío al intercooler y llegando
con más moléculas de oxigeno al motor.


DIAGNOSTICO DE FALLAS DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DIESEL.


1.-Análisis de fallas en el sistema de enfriamiento.

2.-El análisis de una falla en el sistema de enfriamiento en un motor diésel Cummins no debe ser problemático.No si usted entiende como trabaja cada uno de sus componentes en conjunto con los demás.

3.-El término diagnóstico simplemente significa que usted investigará, analizará y corregirá la problemática, en ese orden:

ANÁLISIS DE FALLA:
  • Investigar.
  • Analizar.
  • Corregir.
4.-En este programa vamos a comentar algunos de los problemas que usted puede encontrar en el sistema de enfriamiento del motor. Muchos de esos problemas están relacionados de una u otra forma con un sobre calentamiento o un sobre enfriado.

PROBLEMAS DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO:
  • Sobre calentamiento.
  • sobre enfriamiento.
5.-Comencemos con el más común problema; sobre calentamiento. Estas son varias razones y combinaciones relacionadas para este problema.

6.-Después de haber escuchado la queja del cliente, usted comenzará adiagnosticar el problema. Debe de conocer la respuesta inmediatamente debido a su experiencia. Sino es así, usted tendrá que checar el sistema con el motor: caliente, frío, funcionando, sin funcionar o tal verificar el motor bajo carga.

7.-Sin embargo usted decide verificar el sistema. Naturalmente comenzará con las cosas más fáciles primero. Verificará por fugas mientras el motor esta trabajando y sin funcionar. Algunas fugas se pueden observar inmediatamente, habrá que esperar a que el sistema esté a temperatura normal de operación para permitir que los materiales se dilaten con el incremento de la temperatura. Observe en lugar es oxidados en donde existió alguna fuga anteriormente y se pueda presentar nuevamente.

8.-¿Qué hay del nivel del agua en el radiador? Una simple cosa que tenemos que verificar. Esté seguro de conocer el correcto nivel del agua en el sistema; frió o caliente.

9.-Si el nivel del agua está correcto, verifique si el indicador de temperatura marca correctamente.

10.-Lo mismo podríamos hacer con el o los termostatos del sistema de enfriamiento. Es un buen momento para verificar su funcionamiento. SIEMPRE CAMBIE EL SELLO DEL TERMOSTATO, cuando desmonte el termostato.

11.-Verifique las bandas quedan movimiento al ventilador y la bomba del agua.Usadas o nuevas, pudieran estar mal tensadas. Bandas nuevas deberán reajustarse al poco tiempo de su instalación y operación debido a que han "crecido" por el propio trabajo.

12.-Bandas con mucho tiempo de trabajo pueden estar ya muy dañadas, por lo tanto inspeccionelas cuidadosamente, pueden estar muy cerca de romperse. Esto puede salvar mucho dinero y tiempo. Conserve a las bandas debidamente limpias y tensadas, solo a si duraran mas tiempo.

13.-Algunas veces una banda es dañada por algún componente externo. Pudo ser causado por un desarmador y el mecánico no notó el daño causado y vendrá a causar una falla prematura.

14.-Inspeccione el estado de las poleas. Una rotura puede dañar a la banda en corto tiempo.

15.-Una polea desalineada puede producir un problema de mayor esfuerzo o carga en 'la banda. Si continuamos reemplazando bandas se seguirán rompiendo. Las bandas son fabricadas para trabajar únicamente en poleas que estén alineadas. Cummins permite únicamente 1/16" de deslineamiento entre polea y polea.

16.-Inspeccione la operación de las persianas. Si permanecen cerradas estas serán causantes de un fuerte problema de sobre calentamiento.
17.-Un panal de radiador obstruido es causa de un sobrecalentamiento. Los insectos pueden ser un problema si no son removidos periodicamente. Haga pasar aire a presión através del panal de radiador en sentido opuesto a la direccion del flujo de aire.
18.-En ventiladores del tipo de soplo, las posibles fugas de liquidos del motor serán enviados hacia el radiador. Lo que observamos a qui es que tendremos una perdida de un 20% de eficiencia en el enfriamiento. A esta suciedad, le añadimos la temperatura ambiente de100°F pueden crear un gran problema de sobre calentamiento.
19.-Soportes del radiador sueltos o una ligera colisión pueden momentáneamente empujar al radiador contra el ventilador para dejar los encondiciones de operación, con la excepción de que el motor ha sufrido un problema de sobre calentamiento. En muchos casos el cliente es renuente a "gastar" dinero para reparar el radiador o reemplazarlo, así que alfinal el cliente tendrá un fuerte dolor de cabeza y el motor necesitara una reparacion general.
20.-Material extraño o fricción del ventilador doblan las laminillas del panal. En casos extremos llegan a tapar el flujo de aire a través del panal totalmente y ya se pueden imaginar el resultado. Precaución: Una excesiva presión de aire utilizada para remover la suciedad o insectos quese encuentran adheridos al panal pueden doblar laminillas del pana. La presión no debe ser mayor a 120 libras/pulgadas.
21.-Por ejemplo: Siempre que usted trabaje cerca de un radiador, tenga mucha precaución, ya que estos se fabrican de cobre y latón. Cual quier pequeña cosa puede dañarlo fuertemente. Tenga cuidado de cuando trabaje alrededor de éste conjunto, ye que este conjunto es muy delicado.
23.-LAS ASPAS DEL VENTILADOR, pueden ser dañadas por la propia tolva, en ésta particular situación el ventilador y la tolva se han friccionado creando un problema de calentamiento. Este ventilador no solamente es bajo en eficiencia. Es peligroso. Una hoja del ventilador así causará desbalanceo, vibración y desprenderá causando daños más grandes. Reemplacela inmediatamente por seguridad y para lograr una buena eficiencia de enfriamiento al motor.
24.-Nose olvide de las guardas de recirculación al rededor del radiador. El subir y bajar una cabina abatible puede ir dañando las guardas. Deberán reemplazarlas cuando presenten estos daños para evitar la recirculación de aire caliente a través del panal del radiador.
25.-Recuerde que las partes del motor deben disipar el calor por sisolas para ayudar al sistema de enfriamiento a realizar su trabajo procure mantener al motor libre de sucesiedad y depositos.
26.-Otra razón común para que un motor se sobrecaliente es la pérdida del agua refrigerante. Si frecuentemente se añade agua al sistema, verifique cuidadosamente el sistema completo del motor por fugas externas. Juntas, sello, ligas y mangeras son fuentes comunes de fugas.
27.-Fugas internas del motor pueden ser un poco molestas. En la mayoría de los casos es necesario remover partes del motor para determinar si la fuga existe o no.
28.-Una falla en las ligas y juntas del enfriador de aceite pueden causar que el refrigerante pase al aceite lubricante inmediatamente después de detener el funcionamiento del motor en ese momento, la presión en el sistema de lubricación es de OIbs,/Pulg2, pero la presión en el sistema de enfriamiento se mantiene cerca de la presión que tenga el tapón del radiador e irá disminuyendo conforme a la temperatura del motor. Durante la operación del motor la presión del aceite es mayor que la del sistema de enfriamiento, por lo tanto el aceite pasará al agua. NOTA* La contaminación de aceite con el agua vuelve ineficiente al DCA(Aditivo quimico seco) del filtro del refrigerante.
29.-Otra razón para un sobrecalentamiento del sistema de enfriamiento es un inadecuado flujo de refrigerante. Una falla en la bomba de agua detendrá el flujo. En muchos casos, la falla en el sello permite la entrada del refrigerante a la cavina de engrase, lavando el area. Otra razón para este tipo de falla puede deberse a un excesivo apriete de la polea de la bomba o tambien a demasiada tension de las bandas.
30.- los problemas de sobrecalentamiento son comunes en todo el mundo. pero no olvademos los problemas de sobre enfriamiento, el cual esta tan grave como el sobre calentamiento.
31.-sin embargo la mayoria de los problemas de sobre enfriamiento ocurren por un clima muy frio que afecta las temperaturas de operacion del motor. las persianas del radiador que no operan puedenser una gran diferencia en las temperaturas de operacion.
32.-Suciedad y particulas en el sistema de enfriamiento pueden crear daños al termostato. el resultado es un sobre enfriamiento, `por que demasiado refrigerante va hacia el radiador todo el tiempo a un cuando el termostato este cerrado.

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