sistema de enfriamiento de un motor diesel

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SISTEMA DE ENFRIAMIENTO, OPERACION Y DIAGNOSTICO

LATIN AMERICA TECHNICAL EDUCATION CENTER

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

FUNCIONAMIENTO Y DIAGNOSTICO

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OBJETIVOS

• Entender los principios de funcionamiento del sistema de refrigeración de motor.

• Diagnosticar los problemas del sistema de enfriamiento.

• Reacondicionar o reemplazar los componentes en mal estado.

• Tener claridad en el uso y aplicación de los refrigerantes.

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DISTRIBUCION DEL CALOR

TRABAJO

MECANICO

SISTEMA DE

ESCAPE

SISTEMA DE

ENFRIAMIENTO

ENERGIA CALORICA= TRABAJO MECANICO + CALOR

IRRADIACION DE

CALOR HACIA EL

AIRE

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Trasferencia de Calor

• Conducción: A través de un metal. Desde cámaras de

combustión hacia los componentes metálicosy hacia el sistema

de enfriamiento.

• Convección: Por el movimiento de las moleculas de una

sustancia por diferencia de tempearatura

• Radiación: Transferencia de Calor por medio de ondas. La

aletas del radiador , irradian calor al aire circundante.

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Convection.gif

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Mantener las

temperaturas de

operaciondel

motor en el rango

optimo.

Proteger los

componentes del

sistema en el

tiempo.

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Temperatura de Operacion del Motor

• 195 ºF a 212 ºF ( 90º – 100 ºC)

Holgura piezas

Viscosidad y temperatura el aceite

• Temperatura de Ebullición del agua depende de la presión que se ejerce sobre ella. 212 ºF s.n.m.

presión Temperatura de ebullición.

Por cada psi de presión Sube 1,5 ºC - 2ºC Temp.

Ebullición

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RADIADORMOTOR

B

TERMOSTATO CERRADO

OPERACION DEL SISTEMA CUANDO LA

TEMPERATURA DEL MOTOR ESTA POR DEBAJO DE

LA TEMP DE OPERACION DEL MOTOR

VENTILADOR

OFF

ENFRIADOR

ACEITE

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RADIADORMOTOR

B

TERMOSTATO ABIERTO

OPERACION DEL SISTEMA CUANDO LA

TEMPERATURA DEL MOTOR ESTA POR ENCIMA DE

LA TEMP DE APERTURA DEL TERMOSTATO

VENTILADOR ON

ENFRIADOR

ACEITE

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SITESMA DE DESAIREACION Y REVERVA

• 1. DEAERATION (SURGE) TANK

• 2. ENGINE VENT HOSE

• 3. RADIATOR VENT HOSE

• 4. RADIATOR

• 5. WATER PUMP

• 6. ENGINE

• 7. MAKE-UP LINE

Mantener el sistema libre de aire

atrapado.

Ayuda a remover el aire cuando el

sistema esta frio y el termostato cerrado.

Con el sistema abierto, desaria el

radiador.

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Tapa

La dilatación del refrigerante al calentarse levanta

la válvula principal cuando supera

la presión del sistema.

La contracción del refrigerante al enfriarse levanta

la válvula de retorno permitiendo entrada de

refrigerante al sistema.

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Tapa del sistema

• Series 4000: 2039390C1 10 Lb/pulg2

• Series 9400/9900 3578833C2 15 Lb/pulg2

• 7600 y ISM 2200182C1

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LA BOMBA DE AGUA

• Corazon del sistema de enfriamiento.

• Mantener la circulacion a traves de todos los componentes para mejorar el intercambio de calor

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EL TERMOSTATO

Controla el Paso del Refrigerante al

radiador

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RADIADOR

• Es el componente principal para la disipacion del

calor del sistema..

1. ENGINE

2. UPPER TANK

3. RADIATOR

4. LOWER TANK

FLUJO VERTICAL FLUJO TRASVERSAL

1. LEFT TANK WITH INLET

2. RADIATOR

3. RIGHT TANK WITH OUTLET

4. ENGINE

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FAN CLUTCH ON OFF

• Spring engaged (Enganchado por resortes)

• Air Release ( Liberacion por aire).

• Trabaja en funcion de la temperatura del refrigerante .

Color plateadoColor Dorado.

Mayor Capacidad

Series 4000

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• Si el vehiculo posee ECM no hay coneccion entre los sensores de tempeartura y la valvula solenoide

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Válvula Solenoide del Fan Clutch

• Los sensores envían señal a la ECM para desactivar el ventilador, si algún valor esta por fuera

del rango establecido.

• Si alguno de los circuitos falla, el ventilador funcionara continuamente.

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FAN VISCOSO

• Equipo estándar en Camiones 4300

• Sensor Bimetalito que reacciona al cambio de

temperatura del aire, para controlar la velocidad del

Ventilador.

• Reduce el ruido del fan en operación (enganche

suave)

• Mejorar la durabilidad de las correas.

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Operacion del Fan Viscoso

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PROCESO DE CAVITACION EN EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

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REFRIGERANTES

• SON UNA MEZCLA DE ANTICONGELANTE Y

ACONDICIONADOR (INHIBIDORES DE CORROSION Y

ADITIVOS) CON AGUA.

• EL NIVEL DE CONCENTRACION EN EL AGUA DETERMINA

SU PUNTO DE CONGELAMIENTO Y EBULLICION.

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REFRIGERANTES Cada Cambio de Aceite

Probar el refrigerante

• Adicionar SCA(Aditivos suplementarios)

Cambio de Filtro segun requerimiento SCA

• Cambio de refrigerante cada 300.000 km

BAJOS EN SILICATOS

CONVENCIONALES

Ethylene Glycol

Extended Service ES

Ethylene Glycol

Extended Life Coolant

ELC

Ethylene Glycol inhib

Carboxilatos

No requiere Adicione de

SCA.

Requiere un Extender

ELC a mitad de vida

Estados Unidos 600.000

millas

Kilometraje

% inhibidores

ELC

ES

Convencional

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SCA• Aditivos de Refrigeración

Suplementarios

Supplementary Coolant Aditives (SCA)

1. Evitar el picado y la corrosión de

revestimientos

2. Previenen la acumulación de óxido en los

componentes del sistema de refrigeración.

Se debe precargar el sistema cada cierto

tiempo

Filtros con DCA4 de Cummins Filtration está

compuesto por una exclusiva combinación

de fosfato, nitrato y molibdato.

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El contenido de acidez y alcalinidad de una mezcla de

refrigerante se mide según su nivel de pH.

El nivel pH 1 y 14, grado de acidez o alcalinidad y

el grado de corrosividad del refrigerante.

Nivel OK entre 8,5 y 10,5. La menor corrosión se

produce

pH > 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre, o los

materiales no ferrosos.

Ph < 7 el refrigerante se vuelve acídico y daña los

materiales ferrosos.

ph a 7 < ph < 11 la mezcla de refrigerante no es la

adecuada.

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CALIDAD DEL AGUA

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Middle Pad

Determines

Rows

Last Pad Determines Columns

Match Colors

To Determine

Rows And

Columns; The

Number Where

The Rows And

Columns

Intersect Is The

Number Of

Units Per

Gallon

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Prueba de precarga SCA del sistema

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Mantenimiento al refrigerante

• Cada Servicio de Mantenimiento

• ELC Extended Life Coolant

Todos los motores International , Cat C10, C12 y Cummins ISM en equipos International.

1. Revisar el Color

2. Usar refractometro para medir punto de congelamiento (concentracion de refrigerante).

3. ELC Contamination Test Strip , si se sospecha contaminación

CADA 2 ANO O 300.000 KM APLICAR EXTENDER LIFE COOLANT

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Mantenimiento al refrigerante

Cada Servicio de Mantenimiento

• Refrigerante Ethilene Glycol Purpura ES

Equipos 9400 / 9900 con motor Cummins ISX

Usar refractómetro para medir punto de congelamiento

(concentración de refrigerante).

Medir el contenido de SCA para determinar la pregarca del

sistema. Precarga si se requiere con WF2126.(o a 8 unidades

de precarga)

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Mantenimiento y Diagnostico

Mantener el

sistema libre de

aire.

Mantener la

concentración

recomendada

Evitar la

contaminación

formulas “Antifreeze”,

que son altas en

silicatos (proteccion de

Aluminio)

. Y no compatibles con

refrigerantes

Se incrementa el nivel de sólidos .Fuga de refrigerante por la bomba

Baja eficiencia.

Recalentamiento,

perdida de refrigerante

SE DEBE PARA EVITAR COMO

Purgar correctamente

al cambiar o rellenar el

sistema

Medir en cada Mantenimiento el % de concentración (Refractómetro). Medir SCA o PH según refrigerante.

Test Kit Contamination.

Visual – Color.

Tacto – Gelatinoso -

Limpieza radiador con

soda caustica.

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EFECTOS EN UN SISTEMA MAL

MANTENIDO

• Sobrecalentamiento

- Válvulas Quemadas

- Baja lubricación y Desgaste prematuro del motor

- Válvulas pegadas

- Puntos calientes.

• Sobreenfriamiento

- Excesivo consumo de combustible

- Formación de sedimentos en el carter

- Formación de ácidos en el carter

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Realice las siguientes verificaciones

– Tapa de llenado (pressure cap) en el tanque de desaireacion

– Fugas externas (Presurizar sistema)

– Estado del refrigerante (Contaminación)

– Concentración de refrigerante (prueba de % de concentración)

– Correa y Tensor correa

– Condición de los relojes indicadores

– Operación del termostato (pegado, obstruido o parcialmente cerrado)

– Estado del radiador (Limpieza externa e interna si se requiere)

– Bloqueo en el flujo de aire

– Operación del Fan Clutch

– Mangueras colapsadas

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Prueba de fugas externas. Presurizar

Sistema

• Presurizar Ligeramente por encima de la presion de trabajo del la tapa:

• Para tapa de 10 psi presurizar a 14 psi

• Para tapas de 15 psi presurizar a 18 psi

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Prueba del termostato

Inicio de apertura 86 – 89 C (187-192F)

Apertura total 96C o 205 F

Recorrido 10.16mm o 0,4 in

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Revision del estado de la correa

Revise la tensión de la correa y estado del patin

Detecte ruidos que indiques patinaje de la correa.( zonas

endurecidas y brillantes)

Eliminar presencia de grasa o aceite.

Cambiar por desgate excesivo, presencia de hilachas.

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Verifique el sistema de enfriamiento

• Tanque de reserva y Tapa de desareacion. Use el kit de prueba de sistema ZTSE2384 RADIATOR PRESSURE TESTING KIT )

• Mida la restriccion a la entreda de la Bomba < 3in H2O (10 Kpa). Si la tapa de presion y con el motor en ralenti a altas RPM.

• Mangueras- Correctamente aseguradas

• Radiador – Limpio y sin taponamiento Libre de aletas dobladas, tubos deformados, etc.

• Siempre revise la historia del carro. Reparaciones anteriores al sistema.

• Revise la operación del Fan – Clutch. Montaje del ventilador. Seguir las recomendaciones del fabricante

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6

Prueba de fuga Refrigerante en Motor si el

enfriador de Aceite Y el Compresor estan OK.1. Drenar Sistema.

2. Desmontar radiador y Tapar entradas a motor.

3. Desconecte mangueras a calefactor y tapone en motor.

4. Desconectar la línea de retorno de aceite de compresor a motor y deje abierto.

5. Desmonte Tapa Válvulas y Carter.

6. Llene el sistema con agua y luago Conecte una linea de aire con regulacion por un punto de drenaje del bloque.

7. .Aplique 30 PSI al sistema y y mantenga la presion ( de un dia para otro sises preciso), para localizar poros o fugas.

30 psi

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• Oil Cooler Pressure Check

• ZTSE4376

OIL COOLER TEST PLATE Ver manual de servicio. Posible ubicacion de la fuga.

• Enfriador de aceite (roturas / grietas en tubos or Orings defectuosos).

• Cavitacion de una camisa.

• Culata del compresor, fuga de aire por empaque culata

• Culata fracturada o poroseada ( Camisilla del inyector, o Empaque culata defectuoso).

Refrigerante en el sistema de aceite o aceite

en el refrigerante

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• Verifique si existen códigos de falla activos o inactivos de sobrecalentamiento.

• 114 ECT High

• 115 ECT Low

• 311 EOT High

• 312 EOT Low

• 321 ECT Arriba del Nivel “Warning”(precaucion) **

• 322 ECT Arriba del Nivel Critico **

• 323 ECL (Coolant Level) Nivel por debajo del critico

** Código de falla disponible si el motor tiene habilitado en programación “Engine Protection”.

Recalentamiento del sistema en Motores International

Electronicos

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OPERACION DEL VENTILADOR• Mínimo tiempo de funcionamiento de ventilador 180

segundos (Caracteristica programable del motor)

• La ESC no registra ningun codigo de falla para el

circuito del Solenoide del Ventilador. Sin embargo La

ECM podría detectar el codigo 246 si existe un corto o

circuito a tierra.

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El ventilador se activara si el motor esta funcionando y se tiene alguna de las

siguientes condiciones.

• Sensor Temp Motor > Temp. On especificada en programming.

100C (212F)

o

• Hay un código de falla activo para la temperatura del refrigerante.

o

• La señal de retardo del solenoide esta activa ( modo Alto), por mas de 10

segundos, con Sensor Temp. de enfriamiento > 80 C (176F)

o

• La ESC sensa una presión de Refrigerante del A/C por encima del valor

especificado. (>300psi)

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El ventilador se desactivara si el motor esta >2300 rpm y se tiene todas las

siguientes condiciones.

• Sensor Temp Motor < Temp. Off especificada en programming.

100C (212F)

Y

• No hay ningún código de falla activo para la temperatura del refrigerante.

Y

• La señal de retardo del solenoide esta activa ( modo Alto), por mas de 10 segundos, con Sensor Temp. de enfriamiento < 75 C (167F)

Y

• La presión de Refrigerante del A/C por debajo del valor máximo permitido ( aprox <300 psi).

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Test Points Spec. Comments

B a Tierra. 0 v Si hay voltaje presente, revise si hay corto con la energia.

A a Tierra 12 1.5

volts

Si el voltaje esta perdido, revise el fusible, o apertura o cortos en el circuito .

Si hay voltaje presente, Revise por un circuito abierto entre la ECM y el

solenoide

NOTE: Normal fan on temperature is 212 F (100 C). Normal fan off temperature is 197 F (92 C)

Revision con el solenoide desconectado , Llave de Ignicion en ON(Motor apagado)

Diagnostico Eléctrico

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Comprobacion del desgaste de las bandas

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3. Verifique las conexiones

electricas y de aire en la

valvula solenoide

4. Examine los cables y las

lineas de aire

5. Repare si se requiere

Inspecciones previas Diagnostico del Fan - Drive

Debe girar libremente

con la mano1 2

6

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Herramientas requeridas para cambio

bandas

• Torcometro Lb-in

• Ratchet 3/8 con socket de 5/16”

• Martillo

• Punzon de cabeza plana

• Lija

• Cegueta

• Kit de reemplazo de las bandas

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Remove the 6 tornillos

de fijacion de platos

Remueva los platos

Retire el disco de friccion

Use un punzon cabeza

plana si es necesario

Reemplazo del disco de fricción

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LIje la superficie de

asentamiento

Reemplace el disco de

friccion

Re instale los platos de

fijacion

Torquear tornillos

Reemplazo disco de fricción (continuación)

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Cuando no se puede dar servicio inmediato

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FAN DRIVE VISCOSO

Reemplazar si

• Hay fuga de fluido.

• Existe ruido o aspereza al momento de girarlo con la mano.

• No se puede girar con la mano

• Si el fan clutch no embraga antes de que el motor alcance su

temperatura máxima de operación.

• Si el fan clutch continúa embragado y la temperatura ha caído

por debajo de la temperatura de apertura del termostato por un

lapso de cuando menos cinco minutos.

• VER SFN

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Taller de refuerzo

• Presurizar sistema para verificar fugas externasUso

refractómetro – Concentración de refrigerante.

• 3 Way test . Medición de SCA ( refrigerantes convencionales)

• Prueba de Contaminación Refrigerante Extended Life Coolant

• Diagnostico electrico de la valvula solenoide y cableado

• Vaciado y llenado del sistea del sistema

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SISTEMA DE REFRIGERACION OPERACIÓN

Y DIAGNOSTICO

FIN

Muchas gracias por su atención

sistema de enfriamiento de un motor diesel

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