Cómo el radiador del coche evita que el motor se sobrecaliente

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Pregúntese qué hace realmente la nevera. No es un proyecto vanidoso. Es la diferencia entre un viaje tranquilo y una factura de grúa. El sistema de refrigeración evita que los motores de combustión interna se derritan. Sin él, la fricción y la combustión convertirían el bloque en escoria en cuestión de minutos.

Los coches anteriores utilizaban refrigeración por aire. Sin refrigerante líquido. Sólo aletas y viento. Pero cuando los ingenieros buscaban un mejor rendimiento, el aire por sí solo no era suficiente. Necesitaban algo más fuerte. Entonces cambiaron a la refrigeración líquida. Y el radiador se convirtió en el corazón de este sistema.

Mecánica de transferencia de calor.

Piense en el radiador como un intercambiador de calor. Ese es su trabajo. Elimina el exceso de calor del refrigerante líquido del motor y lo libera al aire que pasa. Es un concepto simple. La tecnología vive en la implementación.

Hay tubos dentro del radiador. A través de ellos fluye refrigerante caliente. Ambos extremos tienen depósitos para desbordamiento. También hay una gorra. No es sólo una tapadera. Es una válvula de presión. Esto mantiene la presión del sistema y evita la ebullición prematura del refrigerante.

Pero aquí está el detalle que la mayoría de la gente pasa por alto. Los tubos del interior suelen contener un turbulador. ¿Qué es un turbulador? Es un pequeño dispositivo que agita un líquido.

Sin movimiento, el refrigerante en el medio del tubo puede permanecer caliente mientras el fluido cerca de las paredes metálicas se enfría. Esto es ineficaz. Un turbulador crea turbulencias. Revuelve el líquido. Se enfría cada partícula de refrigerante, no solo la capa superficial. El fluido circula más eficientemente. El motor se mantiene a una temperatura constante.

Por qué la refrigeración por aire no es suficiente para los motores modernos

El intercambiador de calor elimina el calor de las máquinas. Calienta el aire a su alrededor. Muy fácil.

Los motores refrigerados por aire dependen de elementos refrigerantes. Son aletas metálicas delgadas. Ofrecen una gran superficie. Cuanto mayor es la superficie, mayor es el contacto con el aire. El aire aleja el calor.

En los modelos refrigerados por aire, estas aletas se envuelven alrededor de la culata. Están las cámaras de combustión. De ahí viene el calor. Pero la ventilación es importante. Si el coche está parado, las aletas no reciben aire fresco. El sistema se estanca.

Por eso a menudo se necesitan ventiladores. Soplan aire frío sobre las aletas. Regulan la temperatura cuando falla el flujo de aire natural. Los motores modernos de alto rendimiento producen demasiado calor para la refrigeración pasiva únicamente. Necesitan el radiador. Necesitan el circuito de líquido. Necesitas un turbulador.

Entonces, la próxima vez que revises el nivel de refrigerante, recuerda que estás manteniendo una danza compleja de presión, flujo y turbulencia. Mantiene el motor vivo.

Los bloques enfriados por aire son baratos de fabricar, por supuesto. Pero no pueden soportar las cargas térmicas de los motores de alto rendimiento modernos. Por eso, casi todos los automóviles que circulan hoy en día utilizan un circuito refrigerado por agua. Tienes un radiador, refrigerante y una bomba de agua que presuriza líquido caliente a través de un laberinto de mangueras y tubos.

Piense en el radiador como un enorme disipador de calor. Está repleto de cientos de aletas delgadas.

El refrigerante caliente sale del bloque del motor y llega al tanque de entrada del radiador. Desde allí, se filtra a través de esas aletas. Los ventiladores de refrigeración lanzan aire entre ellos. El metal desprende calor. El líquido regresa al motor a una temperatura de funcionamiento segura. Es un circuito cerrado. Funciona porque a la física no le importa tu viaje.

La tensión en el refrigerante caliente

El sistema de refrigeración siempre está bajo asedio. Necesita eliminar el exceso de calor mientras el motor está funcionando a altas RPM. ¿Dejar que la temperatura del refrigerante aumente? ¿O dejar que baje el nivel? Estás mirando un bloque agrietado o una cabeza deformada. Catastrófico.

Por eso necesita un sistema robusto. Y necesitas mantenerlo.

Cada componente importa. El radiador. Las mangueras. Los tubos. La bomba. El embalse. Inspeccionarlos. Reemplácelos si parecen cansados. Un mal sello. Una pequeña grieta. Detiene el flujo. El calor se acumula. Entonces todo falla.

El corazón del sistema: bomba de agua

Podría decirse que la bomba de agua es la parte más crítica del conjunto, justo al lado del radiador. También es un punto de falla común.

Es impulsado por el sistema de sincronización, generalmente una correa o cadena. Gira. Presuriza el refrigerante. Mantiene el fluido moviéndose a un ritmo constante y regulado a lo largo de todo el circuito.

Como funciona cada vez que el motor funciona, se desgasta. Los rodamientos rechinan. Sella seca. Con el tiempo, deja de girar correctamente o comienza a tener fugas. Una bomba defectuosa obstruye el flujo hacia el radiador. Vuelca líquido en el camino de entrada.

No espere a que se encienda la luz de advertencia de sobrecalentamiento. Inspeccione la bomba durante el mantenimiento regular. Si ve signos de problemas, reemplácelo. Ahora.

La tapa del radiador: más que una simple tapa

El refrigerante se calienta. El fluido caliente se expande. Esa expansión crea una presión masiva. Dentro del espacio cerrado del radiador, esa presión aumenta rápidamente.

La tapa del radiador no es sólo un tapón. Es una válvula de liberación de presión.

La mayoría de las tapas están calibradas para abrirse a 15 libras por pulgada cuadrada (psi). Ese es el estándar.

Cuando la presión interna alcanza los 15 psi, la válvula se abre de golpe. El vapor y el exceso de líquido escapan a los tanques de desbordamiento a ambos lados del radiador. Esto evita que el sistema explote.

Cuando el motor se enfría, el líquido se contrae. Se forma un vacío. El sistema succiona el fluido enfriado desde los tanques de desbordamiento hacia el circuito principal. El ciclo se repite.

Bucles de enfriamiento secundarios

Su transmisión también necesita refrigeración. Las transmisiones automáticas generan mucho calor.

Muchos radiadores tienen para ello un intercambiador de calor incorporado. Es un radiador dentro de un radiador.

El líquido de transmisión caliente fluye a través de pequeños tubos dentro del radiador principal. El refrigerante fluye alrededor de esos tubos. El refrigerante roba el calor del líquido de la transmisión. El líquido de la transmisión baja de temperatura. El refrigerante recoge la carga. Luego, los ventiladores del radiador principal expulsan ese calor al aire.

También está el sistema de aire acondicionado. Utiliza su propio condensador más pequeño (a menudo llamado radiador en términos generales) y refrigerante líquido para evitar que su cabina se convierta en un horno.

Preguntas frecuentes sobre la tapa del radiador

¿Cuánto cuesta reemplazar la tapa del radiador?
Alrededor de $10. Es una de las piezas más baratas del coche.

¿Qué es un tapón de presión?
Es una válvula de liberación. Se abre a una presión máxima establecida para proteger el sistema.

¿A cuántos PSI equivale una tapa de presión?
Generalmente 15 psi. Cuando la presión del fluido excede eso, la válvula se abre. El calor se escapa. El exceso de refrigerante se desborda hacia los tanques laterales.

¿Todas las tapas de los radiadores son del mismo tamaño?
No. El ajuste depende completamente del cuello del radiador de su vehículo.

¿Con qué frecuencia debes cambiar la tapa del radiador?
Probablemente no necesites cambiarlo. Estas cosas duran mientras el auto esté en marcha. Pero inspeccione. De vez en cuando. Las válvulas de alivio de presión pueden atascarse. Si no explota, es inútil. Y una tapa atascada es una receta para que una manguera reviente.