Sistema de enfriamiento en un motor diesel

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO EN UN MOTOR DIESEL

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

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.

1.3.-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. La gama de operación recomendada es generalmente de 880 a 990 0

(1900 a 2100 F).

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.

EL SISTEMA DE LUBRICACIÓN

Dentro de un motor, hay muchas piezas que giran y rozan. Estas hacen un contacto directo de metal con metal, y causan unapérdida de energía y el agarrotamiento por la fricción.

Los sistemas de lubricación surten de aceite a estas partes con fricción y producen una capa delgada que evita el contacto directo entre las partes metálicas.

El sistema de lubricación tiene la función de: Enviar el aceite bajo presión, de filtrar, enfriar, circular y ajustar la presión del aceite.

La circulación se da de la siguiente manera: Primero, la bomba de aceite envía el aceite en el cárter a través del colador de aceite, en don de se remueve las partículas relativamente grandes.

Se envía la mayor parte del aceite presurizado al enfriador de aceite, en donde se enfría. Se envía una parte al filtro de desvío, parafiltrado, y luego se devuelve al cárter.

Se filtra de nuevo el aceite del enfriador mediante el filtro de flujo completo, y de allí se envía a la galería de aceite en el bloque de cilindros. Desde este lugar, se distribuye cada sección de lubricación.

BOMBA DE ACEITE: Es el elemento que garantiza un caudal de aceite en el circuito superior al necesario y a una presión adecuada. Existen varios tipos de bombas de aceite: Bomba de engranajes externos y bomba de lóbulos.

VALVULA DE DESCARGA: Su misión es la de limitar la presión en el circuito hasta un valor prestablecido por el fabricante en torno a los 5 Kgf./cm².

FILTRO DE ACEITE: El aceite de engrase absorbe materias extrañas durante su circulación, las cuales forman con el aceite una pasta análoga al esmeril y que poco a poco puede destruir las superficies de deslizamiento. Los residuos taponan también las tuberías y ya no dejan pasar suficiente aceite, por lo que en cada circulación debe limpiarse el aceite de lubricación.

SISTEMA DE CONTROL DE EMISONES: El funcionamiento de los motores térmicos produce filtraciones de combustión hacia el cárter. Este sistema dispone de un filtro decantador para separa el aceite de los gases procedentes de la combustión.

SISTEMA DE VERIFICACION Y CONTROL: Todos lo vehículos disponen de varios sistemas que verifican y controlan el circuito de engrase. Los más utilizados son: varilla de nivel, sensor de nivel, manocontacto de la presión del aceite, manómetro de la presión del aceite, reloj de temperatura y termocontacto de temperatura.

Sistema de Admisión

El sistema de admisión consiste de una caja de filtros (si se utiliza), elemento filtrante, tubería y conexiones al múltiple de admisión o turbocargador. Un sistema de filtrado efectivo provee al motor aire limpio con una restricción mínima, separando del aire los materiales finos como el polvo, arenas, etc. También debe permitir la operación del motor por un período de tiempo razonable antes de requerir servicio.

Un sistema de filtrado ineficiente afectará de manera adversa el desempeño, las emisiones y la vida útil del motor.

Restricción de aire

La restricción de un sistema de admisión con un filtro de aire nuevo (limpio) no debe de ser mayor a 12 in. H2O (3 kPa).

Valores de restricción de hasta 17 in.H2O (4.2 kPa) son aceptables únicamente para filtros con pre-limpiadores).

Las cajas de filtros y filtros en los motores a diesel deben ser revisados, y el elemento filtrante debe ser reemplazado cuando la restricción en la admisión alcanza 25 in.H2O (6.2 kPa) o el indicador de restricción de filtro de aire así lo indicara.

Filtros de aire

Las cajas de filtros de aire de tipo seco son recomendados para los motores John Deere debido a su tamaño, eficiencia y largos intervalos de mantenimiento. Filtran el aire a través de un elemento filtrante reemplazable construido con un material de alta calidad.

Las cajas de filtros son dimensionadas de acuerdo a los requerimientos de flujo de aire y periodos de mantenimiento deseados. El flujo de aire a máxima potencia y velocidad nominal para cada modelo de motor se verifica en las Curvas de Desempeño del motor.

Para que el motor tenga una vida útil satisfactoria, el elemento filtrante debe tener una efectividad del 99.9 % al remover las partículas de suciedad del aire.

Filtros del tipo húmedo tienen una efectividad del 95% y NO son recomendados por John Deere. Para motores que se encuentran a la intemperie y/o en ambientes sucios, se recomienda utilizar cajas de filtros de dos pasos con pre-limpiadores y elementos de seguridad.

Cajas de filtros con un solo elemento, sin elementos de seguridad o pre-limpiadores pueden usarse en motores instalados en un cuarto o en ambientes relativamente libres de polvo, como los motores marinos y algunas plantas de generación. Todas las cajas de filtros usadas fuera de un cuarto deben estar equipadas con mallas de protección para prevenir la entrada de roedores o insectos que pudieran dañar el papel de los filtros.

Pre-limpiadores

Un pre-limpiador incrementa la capacidad de tolerancia a ambientes adversos de un sistema de admisión mediante la remoción de un alto porcentaje del polvo antes de que éste entre al elemento filtrante. Un diseño común de pre-limpiador utiliza unas aletas o algún otro sistema para separar el polvo por centrifugación del aire de admisión antes de llegar al filtro primario. El polvo y contaminación recolectado por el pre-limpiador generalmente es expulsado de manera manual.

Algunos diseños de pre-limpiadores, más caros, expelen automáticamente el contaminante a través de un tubo aspirador conectado al sistema de escape.

Filtros de seguridad

Las cajas de filtros con dos elementos, que contienen un filtro de seguridad (filtro secundario) dentro del filtro principal (filtro primario), son recomendadas para la mayoría de las aplicaciones.

Tubería y abrazaderas de admisión

La tubería de admisión debe

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