NOVENA UNIDAD DE ESTUDIO

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA II

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FUNCIÓN DEL SISTEMA

MANTENER AL MOTOR A SU TEMPERATURA DE FUNCIONAMIENTO MAS EFICIENTE A TODAS LAS VELOCIDADES Y EN TODAS LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN

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CALOR GENERADO EN LA COMBUSTIÓN La potencia térmica del combustible no

es aprovechada en un 100%, existen pérdidas como se observó en el gráfico anterior, solo un 25% es aprovechado como potencia al freno.

Quiere decir que un 75% de esa energía térmica es disipada en forma de calor en los diferentes componentes y elementos del motor.

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Aproximadamente el 33% de la energía térmica del combustible transformada en calor la disipa el sistema de enfriamiento, lo que quiere decir que debemos contar con un sistema muy eficiente.

La tercera parte de la energía que ingresa al motor debe ser disipada por este sistema.

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CALOR GENERADO EN LA COMBUSTIÓN

Condiciones de Condiciones de TrabajoTrabajo Las paredes de los cilindros no deben

exceder los 300 grados centígrados. Temperaturas más altas producirán

desintegración de película de aceite lubricante.

Sin embargo existen temperaturas de trabajo del motor para que no se pierda su eficiencia térmica, valores muy cercanos al límite de trabajo del aceite.

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Tipos de Sistemas de Tipos de Sistemas de EnfriamientoEnfriamiento Existen dos tipos de sistemas de

enfriamiento. La mayoría de motores diesel de

aplicaciones automotrices utilizan sistema de enfriamiento por agua o líquido refrigerante.

Una pequeña porción de aplicaciones automotrices utilizan sistemas de enfriamiento por aire, estos se los encuentra más frecuentemente en otras aplicaciones.

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CALORCALOR

El calor es una forma de energía, en el caso de un motor de combustión interna es la energía calorífica liberada por el combustible en la cámara de combustión la que hace funcionar al motor.

Por otro lado la temperatura es una medida de lo caliente o frío que puede estar un cuerpo en relación a otro o a la temperatura ambiental.

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Efectos del CalorEfectos del Calor

La aplicación o sustracción de energía en forma de calor a un cuerpo o sustancia puede producir:

○ Cambio de temperatura○ Cambio de coloración○ Cambio de estado○ Cambio de Volúmen

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Comportamiento del Comportamiento del AguaAgua El agua posee un comportamiento

anormal en cuanto a su coeficiente de contracción, pues se contrae hasta llegar a 4 grados centígrados, pero de ahí se expandirá hasta congelarse a 0 grados centígrados.

Si se continúa bajando la temperatura se contraerá como cualquier cuerpo o sustancia normal.

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Comportamiento del Comportamiento del aguaagua Este aspecto de comportamiento

anormal del agua es muy importante de considerar en vehículos que trabajan en zonas muy frías, pues si se llega a congelar el agua se expandirá y puede ocasionar daños a radiadores e incluso a camisas de agua, por lo que se debe usar anticongelantes mezclados con el agua.

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Transferencia de Transferencia de CalorCalor Como otras formas de energía, el calor

puede trasladarse de un cuerpo a otro, siempre se dará desde los cuerpos o sustancias más calientes hacia los más fríos.

Formas de Transferencia de Calor:CONDUCCIÓNCONVECCIÓN RADIACIÓN

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TRANSFERENCIA DE TRANSFERENCIA DE CALOR EN EL SISTEMA DE CALOR EN EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTOENFRIAMIENTO El calor se origina en la cámara de

combustión, se transfiere por conducción a las paredes del cilindro y la culata hacia las camisas de agua, en donde este fluido por convección extrae el calor y lo conduce hacia en radiador en donde al llegar a las aletas es enfriado por aire, por radiación se elimina calor emanado por el panel del radiador y por el motor propiamente dicho hacia el aire ambiental

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SISTEMA ENFRIADO SISTEMA ENFRIADO POR LIQUIDOPOR LIQUIDO

La lámina anterior mostraba un sistema enfriado por líquido, en el que se incluye un enfriador de aceite, el uso de los termostatos está destinado a derivar el agua hacia la bomba sin pasar por el radiador en la etapa de calentamiento, cuando llega a temperatura normal de trabajo se abrirán los termostatos para dirigirlos al radiador, el agua de enfriamiento se encuentra mezclado con sustancias anticorrosivas y anticongelantes.

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TERMOSTATOSTERMOSTATOS

Son elementos mecánicos, instalados en el frente de la culata, en los codos de conexión del sistema, su función es impedir la salida del agua hacia el radiador cuando el motor está frío, permitiendo que alcance su temperatura de trabajo más rápidamente.

Constan de un elemento sensible al calor y una válvula, que se abrirá cuando se expanda el elemento sensor.

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TERMOSTATOSTERMOSTATOS

El elemento sensor puede ser parafina que se expande con el calor e impulsa un émbolo que abre la válvula, este tipo de termostato se los conoce como de mariposa o manguito, según su forma.

El tipo fuelle contiene un líquido que se evapora e impulsa el fuelle para producir la apertura el termostato.

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CAMISAS DE AGUACAMISAS DE AGUA

Las camisas de agua son conductos internos integrales del bloque de cilindros y la culata que dirigen al líquido enfriador hacia los lugares en que se requiere extraer calor como son los cilindros y los asientos y guías de válvulas.

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BOMBAS DE AGUABOMBAS DE AGUA

Bomba rotatoria con impulsor, que se coloca generalmente en la parte frontal del bloque .

La bomba está impulsada por una banda que transmite el movimiento desde la polea en la parte frontal del motor.

La succión está conectada al tanque inferior del radiador y la descarga al bloque de cilindros

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VENTILADORVENTILADOR

El ventilador está montado en el mismo eje de la bomba de agua, y es impulsado por la misma banda, sin embargo existen también ventiladores autopropulsados con motores eléctricos que son puestos en marcha solo cuando la temperatura del agua de enfriamiento lo amerita.

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RADIADORRADIADOR

Es un intercambiador de calor que permite transferir el calor del agua o líquido enfriador hacia el aire atmosférico más frío.

Consta de dos tanques, un superior, inferior y un panal entre ellos.

Tapón de presión para el radiador,

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SISTEMAS SELLADOSSISTEMAS SELLADOS

Son sistemas que no poseen descarga atmosférica, generalmente ayudados de un pequeño tanque de compensación, que mantendrá siempre lleno el sistema sin necesidad de abrir la tapa del radiador y evita la entrada de aire reduciendo la corrosión interna del sistema y del radiador.

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POSTENFRIADORESPOSTENFRIADORES

AFTERCOOLERS O INTERCOOLERS.- Utilizados en motores turbocargados, el líquido enfriador se hace circular por el núcleo o panal que se encuentra dentro de la carcasa del intercooler y por fuera de los paneles circulará el aire que proviene del turbocargador antes de ingresar a los cilindros.

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REQUISITOS DEL REQUISITOS DEL LIQUIDO ENFRIADORLIQUIDO ENFRIADOR Producir adecuada transferencia de

calor Evitar la corrosión Evitar incrustaciones, herrumbre,

depósitos. No reaccionar con sellos y empaques Proteger contra congelación en climas

muy fríos.

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Inhibidores de Inhibidores de CorrosiónCorrosión Productos solubles en agua que

protegen de ataques corrosivos, formación de incrustaciones, suavizan el agua y regulan el Ph, son sustancias químicas que se encuentran en el mercado.

Cromatos, boratos y aceites solubles, estos últimos ya no son recomendables para motores diesel, la mayoría usa cromatos.

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Los cromatos no suelen ser combinables con anticongelantes como el etilenglicol.

Los otros tipos de inhibidores si pueden mezclarse con anticongelantes y es recomendable que se utilicen siempre en conjunto.

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Inhibidores de Inhibidores de CorrosiónCorrosión

AnticongelantesAnticongelantes

Se suelen utilizar soluciones d eagua con alcohol y etilenglicol, el alcohol tiene el inconveniente de la evaporación a menor temperatura que la de evaporación del agua y requiere adiciones periódicas, las de etilenglicol son permanentes, reducen la temperatura de congelación del agua para evitar daños por expansión de esta.

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Filtros y Filtros y Acondicionadores de Acondicionadores de AguaAgua Algunos motores pueden contar con

filtros que retienen partículas, herrumbre, etc y además permiten dosificar de sustancias que suavicen el agua y reduzcan las incrustaciones, se deben revisar continuamente y compensar la cantidad de líquidos acondicionadores.

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Indicadores de Indicadores de TemperaturaTemperatura Todos los motores cuentan con estos

medidores que indicarán si la temperatura es excesiva y se puede detener el motor a fin de evitar daños en motores estacionarios o marinos son conectados a sistemas de control automático que pongan fuera de servicio al motor cuando se exceda la temperatura normal de trabajo del agua de enfriamiento

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SISTEMAS ENFRIADOS SISTEMAS ENFRIADOS POR AIREPOR AIRE En estos sistemas, existen aletas en el

exterior de los cilindros y la culata para irradiar el calor al exterior.

Los cilindros suelen estar separados entre si para permitir la libre circulación del aire, se utiliza un ventilador para forzar la convección y ductos para lleval el aire hacia los cilindros.

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SISTEMAS ENFRIADOS SISTEMAS ENFRIADOS POR AIREPOR AIRE

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SISTEMAS ENFRIADOS SISTEMAS ENFRIADOS POR AIREPOR AIRE

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