REFRIGERACIÓN

Generalidades El Sistema de Refrigeración del Mini

Principales Averías

Generalidades de un Sistema de Refrigeración de un Motor

Durante su funcionamiento, los motores generan una gran cantidad de calor, producto de la energía liberada en la combustión y el roce de los elementos en movimiento. Para evitar que el calor generado y acumulado sea demasiado alto como para dilatar desproporcionadamente e incluso fundir los componentes del motor, se requiere de algún sistema de refrigeración que mantenga a un nivel adecuado la temperatura de dichos elementos. Existen principalmente dos tipos de refrigeración, por aire y por agua. En la refrigeración por aire, se hace pasar aire a gran velocidad por las paredes exteriores de los cilindros y culata, que están provistos de aletas disipadoras de calor. Este sistema es utilizado por muchos motores de motocicletas y motores de automóviles como el Escarabajo, la Citroneta y el Fiat 500 entre otros.

En el sistema de refrigeración por agua, esta circula por cavidades labradas al interior del motor, muy cerca de las paredes de las zonas mas calientes de éste, como son las camisas de los cilindros y válvulas de escape, absorbiendo el calor de las superficies, para posteriormente ser enfriada en el Radiador y volver al motor. El RADIADOR esta materializado por un depósito superior e inferior conectado por delgados tubos, en los que circula el agua, provistos exteriormente de aletas por las que se hace pasar aire a cierta velocidad. El aire que pasa por las aletas enfría el agua dentro de los tubos, para que esta se encargue de enfriar el motor. Es por esto que el sistema de refrigeración por agua es un sistema del tipo combinado y es más eficiente, aunque un poco mas complejo que el sistema de refrigeración por aire.

Para hacer circular el agua, el motor esta provisto de una BOMBA DE AGUA, generalmente centrifuga, movida por el cigüeñal mediante una correa y por lo tanto la capacidad de refrigeración del sistema es variable y depende de la velocidad de giro del motor, así es que cuando mas calor se produce, o sea cuando mas rápido gira el motor, mas rápido gira la bomba.

La temperatura del agua en el motor debe ser constante e inferior a la necesaria para que esta llegue a hervir, pues si esto llegara a ocurrir, los componentes del motor sufrirían dilataciones excesivas que impedirían su movimiento. De esta manera, el sistema de refrigeración debe permitir un aumento acelerado de la temperatura del agua en las partidas en frío hasta llegar a la temperatura ideal y mantenerla constante durante su funcionamiento. Un motor que funciona en frío sufre tres veces mas desgaste que un motor a temperatura normal. El funcionamiento adecuado del motor se establece cuando la temperatura del agua de refrigeración es cercana a los 85ºC, una temperatura menor es inadecuada porque disminuye el rendimiento del combustible y reduce la vida útil del motor.

Para elevar la temperatura del liquido refrigerante lo mas rápido posible durante las partidas en frío, se recurre a sistemas que controlen el rendimiento del radiador. El sistema mas utilizado es el de TERMOSTATO, que consiste en una válvula termosensible que permanece cerrada mientras el refrigerante se encuentre bajo los 75ºC aproximadamente e impide su paso al radiador, cuando la temperatura del refrigerante pasa dicho portal , el termostato se abre y permite el paso del liquido al radiador para mantenerlo a temperatura constante. El motor puede funcionar sin el termostato, pero en tiempos fríos, demoraría demasiado en tomar temperatura con lo que durante ese periodo se producirían desgastes que a mediano plazo tendrían efectos negativos en la duración del motor.

Los sistemas de refrigeración son del tipo presurizado, pues la TAPA DEL RADIADOR esta diseñada para soportar una presión mayor a la atmosférica, con lo que el liquido refrigerante aumenta su temperatura de ebullición hasta casi 120ºC. Así, el motor puede funcionar a una mayor temperatura, obteniendo un mejor rendimiento de combustible sin el riesgo de que el agua llegue a hervir. Dado que el sistema es presurizado, si se va a sacar la tapa del radiador con el motor caliente, es preciso hacerlo en dos pasos de media vuelta, de manera de evacuar primero la presión del sistema y luego sacar la tapa. Cuando el líquido aumenta de temperatura, aumenta también de volumen, por lo que es necesario evacuar el exceso de alguna forma. La tapa del radiador tiene dos válvulas, una tarada para mantener presurizado el sistema y que además sirve para evacuar el aumento de volumen y otra que se abre para mantener la presión dentro del sistema cuando se enfría, dejando entrar aire o recuperando el mismo liquido evacuado anteriormente, si existe un VASO EXPANSOR o Deposito Auxiliar. De esta manera, el líquido evacuado por exceso de volumen, es llevado al Vaso Expansor y es devuelto al circuito cuando el motor se enfría, evitando así, la preocupación del relleno del radiador.

Para que el radiador sea capaz de enfriar el agua, incluso cuando el automóvil este detenido y no exista circulación de aire bajo el capo, es necesaria la incorporación de un VENTILADOR, que puede ser movido por la misma correa de la bomba de agua o por acción de un motor eléctrico que funcionará eventualmente, solo cuando el liquido del circuito pase de cierta temperatura.

El funcionamiento del sistema es simple y consiste en un circuito cerrado en el que el liquido presente en sistema, circula dentro del motor por acción de la bomba, absorbiendo el calor presente en lo elementos. Después de recorrer todas las cavidades del motor, el agua sale generalmente de la culata hacia el radiador, donde se enfría al pasar por los capilares refrigerados por aire y vuelve a entrar al motor para repetir el circuito. El termostato esta casi siempre ubicado a la salida de la culata y se dispone entonces de un paso alternativo, para que cuando la válvula de termostato esté cerrada, el liquido recircule sin pasar por el radiador.

El sistema de refrigeración del mini

El sistema de refrigeración del mini es del tipo por agua. Consiste entonces en un radiador presurizado, bomba de agua y termostato. Los minis de los años 80s, venían además con un vaso expansor. En este sistema, el ventilador es fijo al eje de la bomba de agua, que por intermedio de una polea es movido por la misma correa del alternador que trae el giro del cigüeñal.

El radiador como todos saben, va montado al lado izquierdo del conductor y no al frente como la mayoría de los vehículos con motor delantero. Solo algunos modelos de fines de los 90s (Rover) traían el radiador al frente.

La tapa del termostato esta ubicada en la parte mas alta de la culata y al lado del radiador, por donde sale la manguera que lleva el agua caliente del motor a la parte alta del radiador, que es de columnas verticales. De la parte baja del radiador sale por otra manguera, el agua refrigerada que retorna al bloque para recircular nuevamente. La tapa del radiador esta tarada a una presión de 13 libras, que hace que el agua pueda llegar a casi 120º C sin hervir y permitir trabajar al motor hasta esa temperatura sin riesgo alguno. La mayoría de los otros motores se fundiría si el agua llegara a esa temperatura, puesto que las tapas de radiador no lo permitirían. El termostato va ubicado en la tapa correspondiente a la salida de la culata y abre dependiendo del modelo entre los 72ºC y 82º C.

La mantención del sistema se reduce a una revisión del nivel del líquido refrigerante y una inspección visual de posibles fugas.

El liquido utilizado en el sistema de refrigeración debe ser un refrigerante especialmente preparado con aditivos que eviten las incrustaciones de sedimento, el oxido y el congelamiento y que contenga algún componente lubricante. En el mercado existen varios tipos de refrigerantes preparados en bidones de 4 litros que vienen listos para llegar y usar. El mini utiliza 3 litros de refrigerante cuando el circuito de la calefacción esta desconectado y 3.55 litros cuando el circuito esta conectado. Nunca utilizar agua de la llave como refrigerante. Evitar utilizar agua destilada o agua verde, pues estas no contienen ningún aditivo anticongelante ni lubricante, el color del agua verde es solo un colorante sin ninguna propiedad especial. Si se utilizan refrigerantes para preparar utilizar solo agua destilada y nunca agua de la llave.

El cambio de refrigerante y lavado del circuito se debe efectuar una vez al año, pues los aditivos se degradan con el paso del tiempo.

Si un motor se hace funcionar siempre con el refrigerante adecuado, el radiador se mantiene limpio, la bomba de agua y el termostato dura tres veces mas que cuando se usa agua de la llave y las mangueras se fisuran menos.

Si el motor ha funcionado durante algún tiempo con agua de la llave o agua dura, el circuito de refrigeración puede ser desincrustado, lavado y rellenado con el refrigerante adecuado. Para efectuar el desincrustado, en el mercado venden algunos productos en polvo que al aplicarlos al agua del radiador y circular por algunas horas permiten limpiar el interior del circuito y los capilares del radiador. Para efectuar el lavado, basta soltar la manguera superior del radiador y meter agua con una manguera para vaciar el sistema del agua con desincrustante. Posteriormente soltar la manguera inferior del radiador del racor que entra a la bomba y vaciar toda el agua presente en el interior. Para efectuar el relleno con refrigerante, apretar todas la mangueras y rellenar por la tapa del radiador lentamente, de manera de evitar bolsas de aire.

Si el motor lleva mucho tiempo funcionando con agua de la llave y los efectos ya se han notado con un aumento de la temperatura, conviene revisar primero la bomba de agua, el termostato y el radiador, por si estuvieran rotos, tapados o corroídos por sedimento y posteriormente efectuar el desincrustado, lavado y relleno.

Principales averías

Perdidas de líquido Fallas en la bomba Falla en el termostato

Suciedad en el circuito Deficiencias del sistema

El funcionamiento del sistema de refrigeración del mini es eficiente, siempre y cuando se mantengan las condiciones originales del auto. Las fallas en el sistema están asociadas principalmente a pérdidas indebidas de líquido, fallas en la bomba, falla en el termostato y suciedad en el circuito. Todas estas fallas se presentan con un aumento fuera de lo normal de la temperatura de funcionamiento. Esta temperatura debe ser controlada siempre, en el reloj marcador si existe o en atención a cualquier anormalidad o fuga de presión en el circuito, cuando no exista reloj. Eventualmente, un motor puede funcionar incluso con alguna fisura en la culata o bloque, pero esa falla si se presenta, requiere de la revisión de un buen mecánico.

Perdidas de líquido: Las fugas se pueden presentar en las mangueras superior o inferior del radiador, en la manguera de paso alternativo, en la bomba de agua y su empaquetadura, en el radiador, en la tapa del radiador, en el circuito del vaso expansor, en la tapa del termostato, en la válvula del circuito de calefacción, en los sellos de agua del bloque o en la empaquetadura de culata.

• Si la fuga en una manguera, es producto de un aflojamiento de las abrazaderas, bastaría con reapretarlas o cambiarlas pues es posible que se hayan vencido. Si la fuga es producto de una fisura en una manguera entonces no queda mas que cambiarla, una fuga en la manguera superior del radiador no requiere trabajos extras para su extracción, pero una fuga en la manguera inferior, requiere sacar el radiador por completo, una fuga en la manguera de paso alternativo requiere sacar el radiador y la bomba de agua. Debe tenerse especial cuidado en instalar las mangueras originales, o alternativas de calidad superior y que cumplan con los diámetros y curvaturas adecuados, a fin de evitar estrangulamientos por presión o posición. (ver mangueras especiales en miniparts).

• Para sacar la bomba de agua y cambiar su empaquetadura, es necesario retirar el radiador, aflojar la correa del alternador, sacar las aspas del ventilador y soltar los cuatro pernos que fijan la bomba al bloque.

• Para acceder al termostato, es necesario soltar la manguera superior del radiador y sacar la tapa del termostato soltando los tres pernos o tuercas que la fijan al bloque, cambiando siempre la empaquetadura por una nueva.

• Una fuga en el radiador requiere de su reparación en un taller especializado. Verificar siempre el estado de la tapa del radiador y el buen funcionamiento de las dos válvulas.

• Una fuga en los sellos de agua del bloque requiere de la colocación de sellos nuevos, para lo cual se deben sacar los que presenten fallas, perforándolos y metiendo un desatornillador con el que se hace palanca. La colocación de sellos nuevos es a presión, presentando el sello nuevo en su alojamiento y golpeándolo con un martillo en el centro para que se expanda y asiente correctamente en el bloque.

• Una fuga en la empaquetadura de culata es siempre importante. Si la fuga es solo hacia el exterior y no afecta al funcionamiento del motor, puede esperar para su reparación por algún tiempo, pero si se sospecha de una fuga hacia los cilindros producto de humos blancos en el escape o dificultades para partir en frío, conviene efectuar un cambio de empaquetadura y revisión de las caras de la culata y bloque por si existiese alguna deformación.

Fallas en la bomba: La bomba de agua puede presentar tres fallas, rotura del sello antifuga, desgaste de los rodamientos o rotura de las aspas interiores. Cuando se rompe el sello de la bomba, se presenta una fuga constante de líquido refrigerante en la parte inferior de la bomba. Cuando existe desgaste de rodamientos, se presenta un ruido de bolas proveniente de la bomba con el motor funcionando y se verifica con el motor apagado y moviendo el eje de la bomba hacia arriba y abajo con la mano. La rotura de las aspas interiores se verifica, con el motor caliente si se tiene termostato, cuando al sacar la tapa del radiador no se ve movimiento en el líquido dentro del radiador al acelerar el motor. Para su verificación y reparación, es necesario soltar las mangueras, el soporte superior e inferior del radiador, sacar el radiador, soltar la correa del alternador, sacar las aspas del ventilador y cambiar la bomba por una nueva. Las bombas también se pueden reparar si es que se conoce un buen taller que entregue alguna garantía.

Falla en el termostato: El termostato presenta solo dos fallas, generalmente asociadas a suciedad en el sistema. Puede quedar permanentemente cerrado, con lo que impide el paso del refrigerante al radiador y el motor se recalienta rápidamente. Si se tiene en buen estado la bomba de agua, se verifica con el motor caliente, cuando al sacar la tapa del radiador no se ve movimiento en el líquido dentro del radiador. La otra falla, menos común, es que el termostato quede permanentemente abierto, con lo que el motor demora mucho en tomar temperatura. Para la reparación de esta falla solo basta con cambiar el termostato que esta debajo de la tapa correspondiente.

Suciedad en el circuito: Esta falla es muy común en la mayoría de los minis, producto del paso de los años y el relleno del circuito con agua de la llave. Se verifica por el color café de oxido en el liquido refrigerante dentro del radiador y su reparación consiste en la desincrustación y lavado del circuito, además de una limpieza del radiador en un taller especializado y posterior relleno con un liquido refrigerante adecuado.

Deficiencias del sistema: En este ítem entran algunas de las principales anomalías que podrían afectar o reducir la capacidad del sistema de refrigeración. Estas se pueden dividir en deficiencias externas y deficiencias por componente.

• En las deficiencias externas se pueden incluir las fallas en la puesta a punto del motor y las propias del motor. Cuando existe una mala carburación, ya sea por mezcla pobre o mezcla rica, el motor tiende a calentarse mas de lo normal. Lo mismo ocurre cuando se lleva el encendido muy avanzado o retrasado. Cuando existe una falla de motor, ya sea un mal calaje de la distribución, un exceso de compresión por carboncillo, autoencendido o detonación, fisura en la culata o bloque, también se ve afectado el rendimiento del sistema de refrigeración. Por lo que siempre es bueno verificar primero la puesta a punto, la carburación y el buen estado del motor antes de efectuar alguna reparación mayor.
  

• En las deficiencias por componentes se pueden incluir todas las modificaciones efectuadas al sistema, que hacen que disminuya su capacidad original de refrigeración. Entre estas podemos encontrar, colocación de aspas de ventilador de menor capacidad, colocación de polea de ventilador de mayor diámetro, colocación de bombas de agua de bajo flujo. Es muy común encontrar en el mercado aspas de ventilador plásticas, que funcionan muy bien en invierno, pero que al cabo de un tiempo, pierden su forma original, pierden alguna de sus aspas o incluso las colocan al revés, disminuyendo considerablemente la capacidad de refrigeración del radiador. También es común encontrar poleas de MG1300 en motores de mini, esta polea es mas grande con lo que el giro de la bomba y el del ventilador es mas lento para un mismo régimen de revoluciones del motor, lo que hace que el rendimiento del sistema de refrigeración disminuya. Incluso si se coloca un motor de MG1300 en un cofre de mini, es necesario cambiar la polea original del 1300 y colocarle la de 850 o una mas pequeña aún, puesto que las dimensiones y la capacidad de ventilación del cofre del mini es inferior. Lo mismo ocurre con las bombas de agua de bajo flujo, con aspas de impulsión centrifuga de agua de menor área y por lo tanto de menor rendimiento, afortunadamente en el mercado ya no existen pero se encuentran aun en algunos minis en circulación o en desarmadurías.

En el mercado existen algunos componentes que mejoran el rendimiento del sistema de refrigeración, como bombas de alto flujo, ventiladores de mas aspas o incluso ventiladores adicionales, poleas de menor diámetro en aluminio, etc, pero antes de efectuar alguna modificación es bueno revisar el sistema original y verificar su funcionamiento porque si se encuentra en buen estado, debería funcionar perfectamente bajo cualquier condición.