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Funcionamiento de los sistemas de refrigeración del motor de gran potencia

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27 de mayo de 2020

Un ventilador es a menudo el componente del motor más reconocible de una gran maquinaria. ¿El embrague que lo hace girar? No tanto.

Pero en conjunción con otros equipos, las combinaciones de accionamiento del ventilador que proporcionan la cantidad óptima de flujo de aire dentro del compartimento del motor pueden tener grandes repercusiones en el rendimiento, el confort del conductor y las emisiones.

Y, por supuesto, también evitan que el bloque motor y los cilindros se fundan.

La mayoría de los Sistemas de refrigeración del motor en camiones, tractores, equipos de construcción y minería y grupos electrógenos son de base líquida. Suelen constar de radiador, bomba de agua, termostato, accionamiento del ventilador y ventilador.

Juntos, estos componentes se aseguran de que los gases utilizados para alimentar el motor se mantengan a una temperatura inferior al punto de fusión de los cilindros que alimentan. También pueden ayudar a que el vehículo funcione de forma más eficiente y, en algunos casos, con un menor nivel de ruido.

Los radiadores vienen en muchas formas y tamaños, pero un radiador de tubo con branquias es uno de los más comunes. Estos radiadores ayudan a enviar agua fría a través de pequeños canales en el bloque del motor. Combinada con el aire de ariete -aire producido por el movimiento- y el aire del ventilador de Refrigeración del motor, el agua del radiador ayuda a eliminar el calor.

El radiador de tubo perforado es uno de los más comunes, aunque los modelos y diseños varían a lo largo del mundo industrial.

Está ayudado por la bomba de agua, que extrae el líquido caliente e inyecta otro más frío, que a menudo se combina con alcohol para crear un refrigerante de tipo híbrido.

El termostato de un motor es como el de su casa u oficina. Reacciona a las necesidades de temperatura óptima del motor y acciona una válvula que envía agua fría del radiador al bloque motor.

El termostato del radiador funciona junto con el accionamiento del ventilador, que hace que éste gire más rápido o más despacio en función de la Refrigeración del motor.

Cuanto más se acerque una transmisión a la temperatura necesaria del motor, mejor será para éste y para el medio ambiente. Las transmisiones que suministran sólo la refrigeración necesaria ayudan a reducir las pérdidas parásitas, lo que permite al motor alimentar mejor el resto del vehículo. También son más silenciosos. Y al reducir las partículas, ayudan a los fabricantes y a los operadores a cumplir la normativa sobre emisiones.

Los accionamientos del ventilador controlan la velocidad a la que gira el ventilador del motor, lo que se traduce en un mejor rendimiento, una refrigeración más eficaz, un mayor confort para el conductor y menos emisiones de CO2 y ruido.

¿Cómo?

Los motores sin accionamiento del ventilador lo hacen girar directamente mediante una polea y una correa montadas en el cigüeñal del motor. Esto hace girar el ventilador a una velocidad independientemente de cuánta refrigeración se necesite, básicamente «robando» energía que podría utilizarse para alimentar el tren de transmisión u otras partes de la máquina. Con un accionamiento del ventilador, esta energía se utiliza de forma más eficiente, lo que significa un mayor rendimiento y una refrigeración más optimizada.

Los accionamientos del ventilador se conectan y desconectan en función de las necesidades de refrigeración y regulan la velocidad del ventilador en consecuencia. Los accionamientos más antiguos, como las versiones on/off y de dos velocidades, utilizan una placa de fricción para frenar o acelerar, mientras que los accionamientos de velocidad variable se controlan mediante un sensor bimetálico o un fluido viscoso.

¿Cuál es la diferencia entre un Embrague del ventilador y un Accionamiento del ventilador? Esencialmente, ninguna, y en el lenguaje común se utilizan indistintamente. Si quiere ponerse supertécnico, los embragues suelen estar controlados por una placa de fricción, mientras que los impulsores siguen la ruta de los sensores o la viscosa.

Más avanzadas tecnológicamente y, por tanto, más precisas, las transmisiones viscosas son populares en aplicaciones fuera de carretera en Estados Unidos y en vehículos de carretera y fuera de carretera a nivel internacional. La Unión Europea suele ir unos 10 años «por delante» de Estados Unidos, que ha visto cómo los principales fabricantes de equipos originales de carretera empezaban a adoptar las transmisiones viscosas en los últimos años. Las transmisiones on/off y de dos velocidades siguen siendo la norma en los camiones pesados y vocacionales estadounidenses.

Luego está, por supuesto, el ventilador. Un componente aparentemente sencillo está disponible en una gran variedad de materiales, recuentos de aspas y tamaños de aspas que influyen en la cantidad de aire que se empuja hacia el bloque motor y en la velocidad a la que se mueve ese aire.

Los ventiladores moldeados, normalmente de plástico o nailon, se encuentran entre los más populares en los motores de gran potencia.

Existen tres tipos comunes de ventiladores de Refrigeración del motor:

  • Moldeados: Son los más populares tanto en aplicaciones dentro como fuera de carretera. Los ventiladores moldeados suelen estar hechos de plástico o nailon, y vienen en una sola pieza sólida.
  • Modulares: Ofrecen a los clientes la mayor flexibilidad al contar con un núcleo central que admite diversas personalizaciones de las palas.
  • Metálicas: Suelen aparecer con más frecuencia en aplicaciones fuera de carretera. Son resistentes y ligeros con capacidad para satisfacer requisitos de refrigeración únicos.

Y estos son los aspectos básicos. Consulte más entradas del blog de Horton para obtener más recursos.

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