Sistema de refrigeración para camiones, autobuses y furgonetas MAN / Mercedes

El sistema de refrigeración es esencial para la fiabilidad y la vida útil de cualquier camión, autobús o furgoneta MAN o Mercedes. Los motores de combustión ofrecen altas prestaciones bajo carga intensa, pero ese rendimiento va acompañado de una considerable generación de calor. El sistema de refrigeración garantiza que este calor se disipe de forma controlada, para que el motor y los componentes asociados sigan funcionando dentro de límites de temperatura seguros. Cuando el sistema de refrigeración no funciona correctamente, aparecen rápidamente daños graves en el motor y paradas imprevistas. En Braem encontrarás un amplio surtido de componentes de refrigeración con los que el mantenimiento y las reparaciones pueden realizarse de forma profesional y duradera.

La función del sistema de refrigeración dentro del vehículo

El sistema de refrigeración regula la temperatura de funcionamiento del motor evacuando el calor producido por la combustión. De lo contrario, ese calor dañaría el motor por sobrecalentamiento. Durante la combustión en los cilindros se generan temperaturas elevadas. Sin refrigeración, componentes como la culata, los pistones, el cigüeñal y el bloque motor pueden deformarse. Con una temperatura de funcionamiento demasiado alta, el aceite del motor pierde sus propiedades lubricantes, lo que puede provocar que el motor se gripe. Un motor gripado sufre daños graves y a menudo es irreparable.

Colaboración con el motor y la calefacción en la cabina

El intercambio de calor es el proceso por el cual la energía térmica se transfiere de un cuerpo o medio con mayor temperatura a otro con menor temperatura, hasta que se alcanza el equilibrio térmico. Técnicamente, esto puede ocurrir mediante tres mecanismos. Mediante conducción (en inglés, conduction), el calor se transporta a través de un material por contacto directo. Una barra metálica calentada por un extremo conduce ese calor hacia el otro extremo hasta que la temperatura de la barra se vuelve constante. El intercambio de calor también puede producirse por convección (en inglés, convection). Aquí el calor se transfiere mediante un medio en movimiento, como un líquido o un gas. Una tercera forma es la radiación (en inglés, radiation). En este caso, el calor se transfiere mediante ondas electromagnéticas. No requiere contacto ni un medio. La energía se desplaza directamente a través del espacio. El sol es el mejor ejemplo. En resumen, podemos decir que el calor siempre fluye de una temperatura más alta a una más baja. La capacidad de transferencia de calor depende de la diferencia de temperatura, del tipo y la superficie del material y de las propiedades del medio. El sistema de refrigeración de un motor utiliza sobre todo la conducción y la convección para transferir calor, con una pequeña aportación de radiación.

Conducción : El bloque motor está provisto de canales de refrigeración por los que puede circular el refrigerante. La bomba de agua, montada en el bloque motor, bombea el refrigerante a través de los canales de refrigeración, de modo que el calor de los componentes calientes del motor se transfiere al refrigerante. Así, el motor se enfría. Esta es una transferencia de calor por contacto directo entre las superficies metálicas y el refrigerante.

Convección : El refrigerante calentado es bombeado por la bomba de agua, a través de mangueras y tuberías de refrigerante, hacia el radiador de refrigerante. Este radiador está montado en el vehículo delante del motor. Cuando el vehículo circula, el aire de la atmósfera es empujado contra el radiador por el sentido de la marcha. Este aire fluye a lo largo de finas aletas de refrigeración y de finos tubos metálicos de los que está compuesto el radiador y absorbe el calor del refrigerante procedente del motor. De este modo, el calor del refrigerante es absorbido por el flujo de aire, con lo que el refrigerante se enfría. Este refrigerante ya enfriado se bombea de vuelta al motor mediante la bomba de agua y las tuberías, de modo que el proceso de conducción explicado anteriormente puede comenzar de nuevo.

Radiación : En menor medida, los componentes del motor calentados irradian calor al entorno a través de su superficie. Esta radiación desempeña un papel pequeño en comparación con la conducción y la convección.

El agua se expande al calentarse, por lo que ocupa más espacio. El vaso de expansión, montado encima del radiador, compensa la dilatación y contracción del refrigerante con los cambios de temperatura, para que la presión en el sistema de refrigeración se mantenga segura y constante.

La calefacción de la cabina funciona principalmente según el principio de convección. El refrigerante caliente procedente del motor se lleva, a través de tuberías que forman parte del circuito de refrigerante del motor, hasta el radiador de calefacción mediante la misma bomba de agua. El aire exterior es aspirado por el motor de calefacción (que en realidad es un ventilador) a través de un filtro de habitáculo, que purifica el aire exterior, y se impulsa a través del radiador de calefacción. El refrigerante cede su calor a ese aire, que luego se sopla dentro de la cabina. Así aumenta la temperatura en la cabina. Para que esta temperatura sea regulable, se monta una válvula de calefacción en el circuito de refrigerante. Esta es controlada por el sistema de mando de la cabina. La válvula de calefacción determina así el caudal necesario de refrigerante caliente requerido para obtener la temperatura solicitada.

Componentes principales del sistema de refrigeración del aire de carga y del sistema de aire acondicionado

El principio del intercambio de calor también se utiliza en otros 2 procesos.

El sistema de aire de carga y su influencia en la potencia del motor

Por compresión de la mezcla, el combustible se enciende debido a la alta temperatura del aire comprimido durante la carrera de trabajo del motor. La potencia del motor depende de la cantidad de combustible que se puede quemar en un determinado tiempo. Cuanto más aire haya en los cilindros, más combustible podrá quemarse efectivamente. El grado de llenado indica cuánto aire entra realmente en los cilindros en comparación con el volumen máximo. Si podemos aumentar este grado de llenado, podemos incrementar la potencia del motor. La acción de compresión del turbo hace que aumente el grado de llenado. Para optimizar aún más este grado de llenado, el aire procedente del turbo se enfría mediante el intercooler. El aire que se enfría se contrae en volumen. Así puede entrar y entra más aire en los cilindros. El aire aspirado procedente de la caja del filtro de aire es comprimido por el turbo y se impulsa mediante conductos de aire a presión hacia el intercooler. Este intercooler está montado delante del radiador de refrigerante. Cuando el vehículo circula, el aire de la atmósfera es empujado contra el intercooler por el sentido de la marcha. Este aire fluye a lo largo de finas aletas de refrigeración y de finos tubos metálicos de los que está compuesto el intercooler y absorbe el calor del aire procedente del turbo. Tras la refrigeración, el aire se transporta a través de tuberías y flexibles hacia el colector de admisión, por donde fluye hacia los cilindros del motor.

El sistema de aire acondicionado es un sistema de refrigeración del aire, en el que el calor de la cabina se desplaza hacia el aire exterior.

La refrigeración del aire acondicionado funciona según el principio de transferencia de calor y transiciones de fase del refrigerante. El sistema desplaza energía desde una zona más caliente (en nuestro caso, la cabina) hacia una zona más fría (en nuestro caso, el aire exterior) mediante un circuito de refrigeración cerrado. Un compresor de aire acondicionado comprime el gas refrigerante, aumentando su presión y su temperatura. Debido a las diferencias de presión, el refrigerante se desplaza a través de tuberías de aire acondicionado hacia el condensador, montado delante del intercooler en la parte frontal del vehículo. Cuando el vehículo circula, el aire de la atmósfera es empujado contra el condensador por el sentido de la marcha. Este aire fluye a lo largo de finas aletas de refrigeración y de finos tubos metálicos de los que está compuesto el condensador y absorbe el calor del gas refrigerante caliente y comprimido. Así, el gas refrigerante se condensa y pasa a líquido. Una válvula de expansión, montada a continuación en el circuito del refrigerante, hace que la presión y la temperatura del refrigerante desciendan bruscamente. Este refrigerante fluye hacia el evaporador, montado contra o dentro de la cabina. El motor de calefacción (ventilador) impulsa el aire caliente presente en la cabina a través del evaporador, de modo que el refrigerante que circula en su interior absorbe el calor y se evapora a gas. Así baja la temperatura en la cabina. El gas de baja presión vuelve al compresor del aire acondicionado y el ciclo puede comenzar de nuevo.

Radiador de refrigerante, intercooler, condensador y flujos de aire

Para un buen funcionamiento del radiador de refrigerante, el intercooler y el condensador, el aire debe circular transversalmente a través de ellos. Cuando un vehículo circula a una determinada velocidad, esto ocurre automáticamente. Sin embargo, cuando el vehículo circula demasiado despacio o funciona al ralentí, el flujo de aire es insuficiente para enfriar el motor adecuadamente. El grado de llenado del motor disminuye, por lo que ya no se puede garantizar la potencia solicitada. El sistema de aire acondicionado no funciona de forma óptima. En ese caso, se genera un segundo flujo de aire mediante un ventilador montado entre el radiador de refrigerante y el motor, que, al funcionar, fuerza el paso de aire a través de los intercambiadores de calor. En los motores de camión, normalmente está montado en el motor mediante un acoplamiento viscoso. Este acoplamiento de deslizamiento regula el régimen del ventilador en función de la necesidad de refrigeración. Una carcasa del ventilador montada en la parte trasera del radiador de refrigerante guía el aire hacia el compartimento del motor.

Desgaste frecuente y problemas reconocibles en los distintos sistemas de refrigeración

Refrigeración del motor

Un sistema de refrigeración del motor que funciona mal puede hacer que el motor se sobrecaliente o se gripe. El radiador de refrigerante puede obstruirse, perder refrigerante por fugas y oxidarse. A través del flujo de aire, el polvo y la arena pueden obstruir el radiador. Las mangueras y tuberías de conexión pueden agrietarse y endurecerse, haciendo que el sellado ya no sea suficiente. Los ventiladores pueden deformarse por el calor del motor. Un visco pierde su fluido o presenta desgaste interno.

Sistema de aire de carga

El núcleo del intercooler presenta grietas, fugas y óxido. Las mangueras y tuberías del intercooler tienen fugas. A través del flujo de aire, el polvo y la arena pueden obstruir el intercooler.

Sistema de aire acondicionado

El compresor del aire acondicionado es una bomba con rodamientos. Está sujeto a desgaste y sobrecarga. A través del flujo de aire, el polvo y la arena pueden ensuciar el condensador. Debido a problemas de condensación, el evaporador puede oxidarse. Las mangueras y tuberías del aire acondicionado tienen fugas.

Desgaste general

Todos los componentes de refrigeración están sujetos a daños por vibraciones. Debido a la dilatación continua por calentamiento o la contracción por enfriamiento de los componentes, están sometidos a fatiga térmica. Esto provoca grietas y fisuras. El flujo de aire hace que barro, arena y otras contaminaciones ensucien los intercambiadores de calor, lo que provoca obstrucciones y pérdida de eficiencia.

Señales de advertencia típicas de procesos que funcionan mal

Muchos parámetros de los distintos sistemas de refrigeración son medidos por sensores. Sus resultados son visibles en el cuadro de instrumentos mediante testigos de advertencia. En caso de sobrecalentamiento del motor, el indicador de temperatura sube demasiado y se enciende el testigo de advertencia. El motor sufre pérdida de potencia y mayor consumo de combustible. El motor también puede funcionar de manera irregular. Puede entrar en modo de emergencia o incluso pararse. El refrigerante puede fugar, dejando charcos verdes, rosas o azules debajo del vehículo. Como consecuencia, el nivel de refrigerante baja y el testigo correspondiente del cuadro de instrumentos empieza a encenderse. El refrigerante que se fuga tiene un fuerte olor dulce. Una calefacción que funciona mal sopla aire frío en la cabina mientras el motor está caliente. El motor de calefacción no se activa o se queda funcionando. Un sistema de aire acondicionado que funciona mal no enfría lo suficiente. Oímos un sonido de clic al encenderse y el olor es a humedad. Un sistema de intercooler que funciona mal da sobre todo síntomas de rendimiento y comportamiento del motor.

La importancia del mantenimiento oportuno y preventivo del sistema de refrigeración

Evita costosos daños en el motor por sobrecalentamiento. Hay menos riesgo de quedarse inmovilizado. Garantiza una temperatura del motor constante, incluso en atascos, con cargas elevadas y con tiempo caluroso. Prolonga la vida útil del motor. Aumenta la fiabilidad del vehículo y, con ello, la seguridad en el tráfico y en la obra. Evita la corrosión interna, la formación de cal y lodos en los componentes de refrigeración. Garantiza el rendimiento de los intercambiadores de calor.

Reparación o sustitución de componentes de refrigeración

Los componentes de refrigeración se reparan o sustituyen en función del tipo de defecto, la fiabilidad tras la reparación y el análisis coste-beneficio. La reparación tiene sentido si el componente sigue estando estructuralmente en buen estado y la reparación es fiable y duradera. Los componentes deben sustituirse cuando son propensos al desgaste, presentan defectos internos y cuando la reparación no ofrece garantía de fiabilidad.

Sistemas de refrigeración adaptados a aplicaciones exigentes

Cuanto más pesada y más prolongada sea la carga, más robusto debe ser el sistema de refrigeración. En un clima cálido y con trabajo pesado, se instala un radiador más grande, aumentando así la capacidad de refrigeración. El termostato del motor regula la temperatura de funcionamiento del motor controlando el flujo del refrigerante. Este termostato hace que el motor alcance rápidamente su temperatura de servicio, y lo mantiene a una temperatura constante y óptima. Evita tanto el sobrecalentamiento como que el motor funcione en frío. Un termostato está diseñado para una temperatura seleccionada, que también llamamos valor de apertura. Cuando, por el funcionamiento del motor, el refrigerante se calienta hasta esa temperatura seleccionada, el termostato abre otros circuitos de refrigeración. Esto inicia el flujo de refrigerante hacia circuitos suplementarios, incrementando efectivamente la refrigeración. Por eso, en camiones sometidos a carga elevada, se instala un termostato con un valor de apertura más bajo, para que la refrigeración reforzada se active más rápidamente.

Consejos prácticos basados en la experiencia para el mantenimiento del sistema de refrigeración

Circuito de refrigerante y sistema de calefacción asociado

• Comprueba la calidad del refrigerante presente. Si el refrigerante ya no cumple, sustitúyelo por uno nuevo. Para ello, drena el refrigerante antiguo, luego enjuaga el circuito y llénalo con refrigerante nuevo. Purga el circuito y asegúrate de que haya suficiente refrigerante en el circuito. Comprueba todas las mangueras y tuberías de conexión, acoplamientos y juntas para asegurar la estanqueidad, de modo que no pueda fugar refrigerante del sistema. Sustituye cuando sea necesario las mangueras, tuberías, acoplamientos y juntas.
• Comprueba el vaso de expansión en busca de grietas y deformaciones. Comprueba el radiador de refrigerante y el radiador de calefacción por posible obstrucción. Sustitúyelos cuando sea necesario por componentes nuevos. Comprueba el funcionamiento del termostato, la bomba de agua, el ventilador y el visco. Comprueba la salida de calor en la calefacción interior. Comprueba si la compuerta de calefacción abre y cierra correctamente en función de la temperatura solicitada en la cabina.
• Circuito del intercooler
• Comprueba todas las mangueras y tuberías de conexión, acoplamientos y juntas para asegurar la estanqueidad, de modo que no pueda fugar aire del sistema. Sustituye cuando sea necesario las mangueras, tuberías, acoplamientos y juntas. Limpia el exterior cuando sea necesario con un desengrasante suave. Limpia el interior del circuito con aire. Comprueba si el intercooler no está obstruido. Hazlo midiendo la pérdida de presión de aire. Comprueba que el intercooler no esté obstruido transversalmente. El intercooler recibe aire procedente del turbo. Este aire del turbo contiene una fina niebla de aceite que se elimina mediante el separador de aceite. Comprueba el funcionamiento de este separador de aceite.
• Circuito del aire acondicionado
• Comprueba todas las mangueras y tuberías de conexión, acoplamientos y juntas para asegurar la estanqueidad, de modo que no pueda fugar refrigerante del sistema. Sustituye cuando sea necesario las mangueras, tuberías, acoplamientos y juntas. Comprueba la presión y el nivel del refrigerante. Comprueba la correcta circulación del refrigerante mediante medición y observación. Comprueba la suciedad transversal del condensador y del evaporador. Sustituye el filtro de habitáculo. Rellena el refrigerante de la manera correcta. Comprueba el buen funcionamiento mediante el flujo de aire frío en la cabina. Comprueba el funcionamiento del compresor del aire acondicionado.

El valor añadido de Braem para componentes de refrigeración

Braem dispone de un amplio stock de componentes de refrigeración para camiones, autobuses y furgonetas MAN y Mercedes. Gracias a la rápida disponibilidad y a la experiencia técnica, las reparaciones pueden realizarse de forma eficiente.

Los clientes eligen Braem por:

• Buena calidad gracias a un buen control de calidad
• Soporte técnico en el desmontaje y el montaje
• Entrega rápida dentro de Europa y fuera de ella
• Garantía y condiciones de devolución transparentes

Un sistema de refrigeración fiable es indispensable para el uso profesional del vehículo. Con las piezas adecuadas y la experiencia necesaria, el motor permanece protegido contra el sobrecalentamiento y funciona de manera eficiente. El sistema de aire acondicionado garantiza el confort para el conductor.