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MOTOR | CHASIS | SERVICIO
COMPETENCIA EN RECAMBIOS PARA TURISMOS
PROSPECTO SOBRE FORMACIÓN
SISTEMA DE
REFRIGERACIÓN
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ÍNDICE DE MATERIAS
1.
Generalidades
3
1.1
Circuito de refrigeración
3
1.2
Sistemas de refrigeración
3
2.
Bomba de agua
4
2.1
Funcionamiento y estructura
4
2.2
Rotor con álabes
4
2.3
Alojamiento de la bomba de agua
5
2.4
Hermetización
5
3.
Liquido refrigerante
6
3.1
Composición y propiedades
6
3.2
Sugerencias para el mantenimiento
6
3.3
Especificaciones del refrigerante
7
3.4
Comprobación
7
4.
Termostato
8
4.1
Función y tareas
8
4.2
Comprobación
8
5.
Indicaciones para el montaje
y desmontaje
9
5.1
Generalidades
9
5.2
Distribución
9
5.3
Accionamiento de los
grupos auxiliares
10
5.4
Hermetización
10
5.5
Ventilador mecánico del radiador
10
5.5.1 Comprobación
10
5.6
11
5.6.1 Comprobación
11
5.7
Radiador
11
6.
Imágenes de defectos
12
6.1
Fugas
12
6.2
Utilización inadecuada de
productos estanqueizantes
13
Daños causados por líquidos
refrigerantes inapropiados
14
6.3
6.3.1 Daños por cavitación
14
6.3.2 Daños por corrosión
14
6.4
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Ventilador eléctrico del radiador
Daños por contaminación de
cuerpos extraños
14
6.5
Daños por sobrecalentamiento
15
6.6
Daños mecánicos
15
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Prospecto sobre formación del sistema de refrigeración 2 | 3
1. GENERALIDADES
1.1 Circuito de refrigeración
1.2 Sistemas de refrigeración
En el funcionamiento a plena carga, los motores de combustión
La mayoría de los sistemas de refrigeración instalados en los
interna generan temperaturas superiores a 2.000 °C. Para
vehículos modernos tienen un sistema eléctrico para regular el
proteger la transmisión y los grupos cercanos de las cargas
flujo de aire refrigerante. Cuando se sobrepasa la temperatura
que se producen a consecuencia de este calor extremado
de funcionamiento del motor, un termointerruptor activa un
se requiere una refrigeración eficiente. En este contexto, la
ventilador eléctrico.
refrigeración por líquido ha demostrado su eficacia.
Mientras que antes sólo se utilizaba agua para la refrigeración,
hoy en día se ha generalizado el uso de una mezcla de agua y
un líquido refrigerante.
Dicho líquido atraviesa un complejo sistema formado por un
circuito pequeño y otro circuito grande. Mientras el motor se calienta, el líquido refrigerante sólo circula por el motor propiamente
Sistema de refrigeración con ventilador eléctrico del radiador
dicho (circuito de refrigeración pequeño). Cuando se alcanza la
En los vehículos cuyos motores están montados longitudinal-
temperatura de funcionamiento necesaria se abre al acceso al
mente, para propulsar el ventilador del radiador a menudo se
radiador, y la temperatura del líquido refrigerante desciende gra-
emplea, además del accionamiento eléctrico, un accionamiento
cias al efecto del aire del exterior (circuito de refrigeración grande).
mecánico mediante una correa trapezoidal o una correa trapezoidal nervada. En el accionamiento mecánico, la rueda del
Entre los principales componentes del sistema de refrigeración
ventilador está unida con la polea de la correa por medio de un
se encuentran la bomba, que impulsa el líquido refrigerante a
acoplamiento hidrodinámico. Cuando se produce un calen-
través del sistema, el termostato, que regula la transición del
tamiento, el acoplamiento hidrodinámico establece una unión
circuito pequeño al circuito grande, y naturalmente, el propio
resistente a la torsión entre la polea de la correa y la rueda del
líquido refrigerante. En las siguientes páginas trataremos estos
ventilador; por el contrario, cuando se produce un enfriamiento
componentes.
la rueda del ventilador puede girar suelta frente a la polea.
Circuito de refrigeración
Sistema de refrigeración con ventilador mecánico y acoplamiento
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2. BOMBA DE AGUA
2.1 Estructura y funcionamiento
La bomba de agua se encarga de el líquido refrigerante circule adecuadamente por el circuito de refrigeración. De esa
forma se garantiza una disipación homogénea del calor del
motor, al mismo tiempo que se suministra suficiente líquido
refrigerante caliente al circuito de calefacción.
Bomba de agua con polea
perfilada
Bomba de agua sin polea de la
correa
2.2 Rotor con álabes
1
3
2
1
2
3
4
5
Polea de la correa
Cojinete
Carcasa
Junta de anillo deslizante
Rotor con álabes
5
El rotor con álabes es uno de los principales componentes
de una bomba de agua. Con una planificación y un diseño
apropiados se consiguen un rendimiento y una eficacia
elevadas, disminuyendo además el riesgo de cavitación.
4
Bomba de agua en detalle
La bomba de agua puede estar integrada en el accionamiento de grupos auxiliares o en la distribución.
En el accionamiento de grupos auxiliares se emplean
correas trapezoidales o correas trapezoidales nervadas
para propulsarla.
Rueda de álabes de plástico abierta
El material que se emplea para fabricar los álabes es otro
de los aspectos que afectan a la capacidad de rendimiento
de una bomba.
Según la aplicación, la bomba va equipada con o sin
polea de la correa. Ésta puede tener un perfil o ser plana,
dependiendo de si es la parte frontal o la parte dorsal de la
correa la que haga contacto con el rodillo.
Hasta hace algunos años, para las ruedas de álabes se
utilizaban predominantemente hierro colado y acero. Por
motivos técnicos, la tendencia actual se inclina a favor de
los plásticos (PPS, X-TEL).
Las bombas de agua integradas en la distribución tienen,
o bien una polea plana, o una polea adaptada al perfil de
la correa dentada. También en este caso desempeña un
papel decisivo la cara por la que es propulsada la correa
dentada.
La ejecución hace que se reduzca el peso de la rueda de
álabes, minimizando la carga sobre el cojinete y evitando
que se produzca cavitación.
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Prospecto sobre formación del sistema de refrigeración 4 | 5
2.3 Alojamiento de la bomba de agua
Los cojinetes donde se apoya la bomba de agua se
disponen de acuerdo con las prescripciones del fabricante
del vehículo. En este sentido los factores determinantes
son, ante todo, las fuerzas, las aceleraciones y las velocidades a conseguir en la transmisión por correa.
Hay diferentes modelos constructivos.
Variantes de las juntas
Alojamiento de la bomba de agua con rótula/cojinete de rodillos
Alojamiento de la bomba de agua con rótula/cojinete de rodillos
El cojinete que se monta en cada caso depende de las
cargas que se generen en la respectiva transmisión por
correa. Un factor decisivo para la resistencia y la
durabilidad de una bomba de agua es la utilización de
cojinetes de alta calidad en la fabricación.
2.4 Hermetización
La hermetización entre el bloque motor y la bomba de
agua se efectúa mediante una junta de papel, una junta
tórica o, en muchos otros casos, usando una pasta
estanqueizante de silicona.
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Cuando se emplean juntas de papel o juntas tóricas debe
prescindirse de la pasta estanqueizante, ya que la
hermetización es llevada a cabo solo por las juntas. En
aquellos motores donde se utilice pasta estanqueizante de
silicona es imperativo emplear la pasta moderadamente.
Además es indispensable observar las prescripciones del
fabricante.
Para la hermetización basta con aplicar una delgada
película de pasta estanqueizante. Si se utiliza una cantidad
excesiva de pasta, el excedente se puede desprender y
llegar al sistema de refrigeración. Como consecuencia, el
radiador y el intercambiador de calor de la calefacción se
pueden obturar, o la hermetización por el lado de accionamiento puede deteriorarse.
El árbol de accionamiento se hermetiza con una junta de
anillo deslizante, diseñada en forma de retén axial. Los
elementos deslizantes de carburo de silicona y carbono
endurecido, comprimidos por un muelle de presión,
hermetizan el sistema de refrigeración frente a la atmósfera.
Debido a la presión que se genera en el sistema de refrigeración no se pueden utilizar juntas radiales convencionales.
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3. LÍQUIDO REFRIGERANTE
3.1 Composición y propiedades
3.2 Sugerencias para el mantenimiento
El líquido refrigerante se compone de agua y concentrados
refrigerantes especiales. Por regla general, la mezcla óptima
es de 1 : 1. Para lograr el efecto anticongelante adecuado,
los concentrados refrigerantes actuales se componen de
glicol etilénico y diversos aditivos que previenen la corrosión y los depósitos calcáreos. Por tanto rige:
El cambio periódico del líquido refrigerante junto con el
enjuagado del sistema de refrigeración previene la obstrucción por lodos. En este sentido deben observarse los intervalos de cambio y las especificaciones de los fabricantes
de los vehículos. Por regla general se recomienda sustituirlo
cada 2 años.
Protección anticongelante = Protección anticorrosiva
% 0
˚C
Una cantidad insuficiente de concentrado refrigerante también puede dar lugar a depósitos calcáreos en el sistema
de refrigeración. Las partículas de cal y óxido que se desprenden pueden obturar el radiador y los tubos flexibles.
También puede verse afectada la junta de anillo deslizante
de la bomba de agua, ya que el líquido refrigerante la baña
directamente por todos lados.
10 20 30 40 50 60 70 80 90
-10
-20
-30
-40
-50
Los concentrados refrigerantes contribuyen asimismo a
evitar daños en la rueda de álabes y sobrecalentamientos
del motor. Pues utilizando concentrados refrigerantes se
reduce la tensión superficial del agua y se disminuye al
mínimo el riesgo de cavitación.
-60
Diagrama de rendimiento del anticongelante
Por otra parte, la ventajosa densidad específica del concentrado del líquido refrigerante aumenta el punto de ebullición de la mezcla. Esto hace posible que el motor pueda
funcionar a temperaturas más elevadas, con lo que
aumenta el rendimiento. Al utilizar concentrados de líquidos
refrigerantes es indispensable observar las prescripciones
del fabricante.
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Prospecto sobre formación del sistema de refrigeración 6 | 7
3.3 Especificaciones del refrigerante
3.4 Comprobación
La utilización creciente de aleaciones ligeras en la construcción de motores han hecho que, con el paso del tiempo,
hayan cambiado los requisitos que el líquido refrigerante
debe cumplir en lo referente a su comportamiento frente a
la corrosión y la electrolisis. El gran número de aleaciones
metálicas y polímeros que se usan en los motores modernos exige una amplia gama de diferentes líquidos refrigerante con propiedades adecuadas a cada caso.
El contenido correcto de anticongelante se puede determinar sin mucho esfuerzo con un comprobador de anticongelante. El indicador debe marcar aprox. -40 °C; eso
significa que la proporción de la mezcla es de aprox.
1 :1. El rendimiento del anticongelante no disminuye con el
envejecimiento del concentrado anticongelante; solamente
varía en función de la proporción de la mezcla.
Por regla general, los líquidos refrigerantes diferentes no se
pueden mezclar entre sí.
Por tanto, es indispensable asegurarse de utilizar un líquido
refrigerante autorizado para cada modelo específico.
A tal fin rigen las especificaciones actuales del respectivo
fabricante.
Ejemplos de especificaciones para refrigerantes
Fabricante/Modelo
Años de construcción Especificación del fabricante
Audi
80, 90, 100
1981 – 1996
VW TL774-C
1996 – ->
VW TL774-D/F
Audi
A2, A3, A4, A6
Comprobación de la protección anticongelante con el comprobador
BMW
3er, 5er, 7er, 8er
1975 – ->
Mercedes-Benz
1976 – ->
DBL 7700.20/325.0
Peugeot/Citroen
1993 – ->
B 71 5110
Toyota
1978 – ->
TSK 2601 G-8A
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BMW N 600 69.0
La utilización simultánea de diferentes líquidos refrigerantes
puede traer consigo una coloración marrón del líquido. Ésta
se origina por una reacción química entre los concentrados
anticongelantes que no se pueden mezclar entre sí. Como
consecuencia de esa reacción, en el circuito de refrigeración se puede formar una especie de gel que menoscaba
notablemente la potencia frigorífica.
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4. TERMOSTATO
4.1 Función y tareas
4.2 Comprobación
El termostato regula la corriente de líquido refrigerante entre
el circuito de refrigeración pequeño y el grande. Al subir la
temperatura, el termostato abre una sección a través de
la cual el líquido refrigerante puede entrar en el radiador.
De esta forma, cuando la temperatura exterior es baja, por
ejemplo, se consigue calentar con mayor rapidez el líquido
refrigerante en el motor, lo cual repercute positivamente en
el funcionamiento del motor y el consumo de combustible.
El termostato se puede comprobar simplemente metiéndolo en agua caliente. Si la sección de la válvula se abre
dentro del agua caliente, y a temperatura ambiente vuelve
a cerrarse, significa que el termostato está en buen estado.
Debido al lugar en el que está montado el termostato en
algunos motores, es recomendable sustituirlo al mismo
tiempo que la correa dentada.
Por esta razón, para 40 motores V6 de la marca VW/Audi
RUVILLE suministra el termostato como componente
adicional en el kit de la bomba de agua. En estos motores,
el termostato está situado en la fila de cilindros derecha,
inmediatamente detrás de la correa dentada.
1
2
4
1 Caja del termostato
2 Posición de montaje
3 Termostato
4 Bloque motor
3
Indicaciones para el montaje y desmontaje
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Prospecto sobre formación del sistema de refrigeración 8 | 9
5. INDICACIONES PARA EL
MONTAJE Y DESMONTAJE
5.1 Generalidades
5.2 Distribución
• Al montar la bomba de agua, utilizar siempre una junta
nueva.
En el caso de que la bomba de agua esté situada en la
distribución, es recomendable sustituirla en el marco
de los intervalos prescritos para el cambio de la correa
dentada. No obstante, será indispensable consultarlo
previamente con el cliente.
• Observar las instrucciones específicas del fabricante del
vehículo.
• Al utilizar concentrados anticongelantes y productos estanqueizantes, observar las autorizaciones del fabricante.
En todos los casos, cuando se sustituya la bomba de agua
se deberá controlar exactamente el estado de todos los
componentes integrados en la transmisión por correa.
• Emplear agua del grifo para el llenado únicamente si ese
agua puede ser calificada de tener “bajo contenido de
cal”; en otro caso, mezclar con agua destilada.
• Poner atención para lograr la proporción de mezcla óptima
de agua/ concentrado anticongelante de aprox. 1 : 1.
• No sobrepasar los pares de apriete prescritos para el
montaje.
• Ajustar la tensión correcta de la correa de accionamiento
de la bomba de agua. Si la correa está demasiado tensa
se pueden producir daños prematuros en los cojinetes
de la bomba. Si se deja la correa poco tensa es muy
probable que patine.
ATENCIÓN
Cada vez que se haya intervenido en el circuito de refrigeración,
es imperativo purgar el aire del sistema refrigerador. Dependiendo
del modelo concreto deberán aplicarse procedimientos específicos
para purgar el aire del sistema de refrigeración.
Bomba de agua en la distribución
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5.3 Accionamiento de los grupos auxiliares
5.5 Ventilador mecánico del radiador
Las bombas de agua con propulsión en el accionamiento
de grupos auxiliares requieren una especial atención de
los elementos tensores y de reenvío en la transmisión por
correa. Al sustituir la bomba de agua es indispensable
examinar el estado de esas piezas. Las piezas desgastadas
deben ser reemplazadas.
En los vehículos con ventiladores hidrodinámicos debe
comprobarse el funcionamiento del acoplamiento hidrodinámicos.
Bomba de agua con hermetización por junta tórica
5.5.1 Comprobación
Bomba de agua en el accionamiento de grupos auxiliares
5.4 Hermetización
En las hermetizaciones con juntas tóricas lo mejor es
utilizar aceite de silicona como agente deslizante para el
montaje. No se deben emplear pastas estanqueizantes.
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Estando frío el motor, comprobar que la rueda del ventilador gira libremente frente al acoplamiento hidrodinámico.
Puede percibirse una pequeña resistencia a la torsión.
Después de un recorrido de prueba de 5 km como mínimo, una vez alcanzada la temperatura de funcionamiento,
volver a comprobar la capacidad de giro. Ahora, la rueda
del ventilador debería estar casi bloqueada y sin poder
girar frente al acoplamiento hidrodinámico.
!ATENCIÓN, PELIGRO DE ACCIDENTES!
Al realizar esta comprobación es indispensable parar el
motor y sacar la llave de encendido.
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Prospecto sobre formación del sistema de refrigeración 10 | 11
5.6 Ventilador eléctrico del radiador
deberá comprobarse el cableado y el motor del ventilador
para localizar el fallo.
En vehículos con ventilador eléctrico del radiador se debe
comprobar el funcionamiento del ventilador y del termointerruptor.
5.7 Radiador
5.6.1 Comprobación
Los radiadores y las rejillas de radiador sucios reducen el
flujo de aire a través del radiador y menoscaban la potencia frigorífica.
En los motores convencionales sin control electrónico del
ventilador del radiador, el funcionamiento del ventilador se
puede comprobar con relativa facilidad. No obstante, teniendo en cuenta que dicha comprobación debe realizarse
estando el motor en marcha, debe actuarse con la máxima
precaución.
Para la comprobación se puentea el conector del termointerruptor estando el motor en marcha. Si el ventilador
arranca, significa que la alimentación de corriente y el
motor del ventilador están bien. El fallo debe buscarse
en el termointerruptor mismo. Si el ventilador no arranca,
Por eso hay que limpiar por fuera las aletas del radiador
ensuciadas por el polvo y las hojas.
Cuando se actúe en el sistema de refrigeración se deberá
enjuagar a fondo el radiador, particularmente cuando se
haya ensuciado el líquido refrigerante.
En todos los casos, cuando se sustituya la bomba de agua
se deberá controlar exactamente el estado de todos los
componentes integrados en la transmisión por correa.
ATENCIÓN
Cada vez que se haya intervenido en el circuito de refrigeración, es imperativo purgar
el aire del sistema refrigerador. Dependiendo del modelo concreto deberán aplicarse
procedimientos específicos para purgar el aire del sistema de refrigeración.
Termointerruptor para ventilador del
radiador (ejemplo)
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Ventilador eléctrico del radiador
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6. IMÁGENES DE DEFECTOS
6.1 Fugas
Incluso bajo las condiciones normales de funcionamiento,
es posible que en la junta de anillo deslizante aparezcan
pequeñas cantidades de líquido o vapor.
Hasta 12 g de líquido refrigerante cada 10.000 km no
suponen peligro alguno. Las trazas de fuga que pudieran
aparecer no son motivo de reclamación.
Las fugas en la bomba de agua pueden ser causadas por:
• Desgaste normal, dependiendo de las condiciones de
funcionamiento después de aprox. 50.000 – 100.000 km.
• Suciedad en el sistema de refrigeración, p. ej. por herrumbre, sedimentaciones, partículas de goma o plástico,
que pueden penetrar en la junta de anillo deslizante
• Utilización de líquidos inapropiados para llenar el sistema
de refrigeración o un líquido con una proporción de
mezcla equivocada, mayoritariamente con una proporción
excesiva de agua del grifo (calcificación)
• Sobrepresión en el sistema de refrigeración debida a
defectos en las válvulas de sobrepresión, situadas en la
tapa del radiador
• Juntas de culata defectuosas, por las cuales pueden
llegar gases de combustión a presión hasta el sistema
de refrigeración
Trazas de fuga del líquido refrigerante
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Prospecto sobre formación del sistema de refrigeración 12 | 13
6.2 Utilización inadecuada de productos
estanqueizantes
La utilización inadecuada de productos estanqueizantes es
una causa frecuente de que falle la bomba de agua. Particularmente la aplicación de una cantidad excesiva de pasta
estanqueizante hace que ésta entre en el sistema de refrigeración. La pasta arrastrada por el líquido puede penetrar
en la junta de anillo deslizante y afectar a la hermetización.
La consecuencia de ello será la salida de líquido refrigerante por la zona del cojinete de la bomba de agua. El cojinete
se estropeará irreparablemente.
Si la pasta estanqueizante obtura el orificio de desaireación
de la bomba, el vapor del líquido refrigerante se estancará
dentro de la carcasa de la bomba. Entonces existirá el peligro de que ese vapor escape por el cojinete de la bomba.
También en este caso, el cojinete se estropeará
irreparablemente.
Entrada de pasta estanqueizante en la junta radial
Orificio de desaireación obstruido por pasta estanqueizante
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6.3 Daños causados por líquidos refrigerantes
inapropiados
Aparte de las fugas (véase 6.1), la utilización de líquidos
refrigerantes inapropiados puede causar otros daños.
6.3.2 Daños por corrosión
Los daños por corrosión y calcificación se producen sobre
todo cuando el líquido refrigerante contiene mucha agua
mineralizada.
6.3.1 Daños por cavitación
La cavitación es un efecto físico que originado por los
flujos de líquidos y los cambios de presión resultantes.
Los flujos intensos de líquido pueden originar burbujas de
vacío, las cuales se estrellarán luego, por ejemplo contra
una pared de la carcasa. Como consecuencia de ello, el
líquido será lanzado a gran velocidad contra la pared de la
carcasa. El impacto continuado del líquido erosionará con
el tiempo el material de la pared de la carcasa.
Bomba de agua con daños por corrosión y calcificación
6.4 Daños por contaminación de cuerpos extraños
La contaminación de cuerpos extraños es una de las causas
más frecuentes de los daños que se producen en el circuito
de refrigeración. Este tipo de contaminación se produce por
la acción de sustancias abrasivas tales como la herrumbre,
la cal o la pasta de pulir. Cuando se realizan determinadas
reparaciones en los motores, o cuando se usa agua sucia,
por ejemplo, partículas o granos abrasivos pueden llegar a la
corriente de líquido refrigerante y causar daños notables.
Rotor con álabes con daños por cavitación
Bomba de agua con daños por abrasión
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Prospecto sobre formación del sistema de refrigeración 14 | 15
6.5 Daños por sobrecalentamiento
6.6 Daños mecánicos
La mayoría de los daños por sobrecalentamiento se producen como consecuencia de defectos en los termostatos
o los ventiladores de los radiadores, y en vehículos que
tienen más años a causa también de acoplamientos hidrodinámicos defectuosos. Un acoplamiento hidrodinámico
defectuoso hace que en el radiador se disipe muy poco
calor, debido al deficiente flujo de aire.
En la bomba se pueden producir graves daños si no
se respetan los pares de apriete adecuados o se tensa
demasiado la correa.
Anillo exterior del cojinete con deterioro de las pistas
de rodamiento causadas por sobrecarga
Rotor con álabes con daños por cavitación
En las reparaciones es imprescindible utilizar las herramientas y medios auxiliares apropiados. Los cojinetes de bolas
y de rodillos son muy sensibles a los golpes. Las pistas
de rodamiento de los cojinetes no deben ser sometidos a
cargas durante los trabajos de montaje.
Bomba de agua con daños por abrasión
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75/040 R320/1.0/10.2009/MA-ESP
EGON VON RUVILLE GMBH
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