MANTENIMIENTO DEL TRACTOR: CIRCUITO REFRIGERANTE

Clase práctica de mantenimiento con ayuda de  Twins´ Farm

Un artículo más dedicado al mantenimiento del tractor agrícola. Ya están publicados otros como el del circuito de admisión de aire, o dos dedicados a elección del aceite motor  y el mejor aceite motor para tu tractor; también otra al mantenimiento de las tulipas de los faros. Hoy, en plena ola de calor, que mejor que le toque el turno al circuito refrigerante y con especial atención a los líquidos refrigerantes.

CIRCUITO REFRIGERANTE

En el normal funcionamiento del motor de combustión se alcanza una temperatura muy elevada en el interior de los cilindros, bloque motor, culatas, sistemas de escape, etc…, temperatura que en muchas ocasiones son superiores incluso al punto de fusión de algunos metales utilizados en la fabricación del motor, así que ¿cómo se consigue que no se fundan? La respuesta está en el circuito de refrigeración.

De datos: la temperatura en el momento de la combustión ronda los 2000 ºC y los gases de escape en la cabeza de válvulas los 700 ºC.

¿Aire o agua?:

En la actualidad la refrigeración líquida es, con diferencia, la más frecuente, si bien es cierto que la refrigeración por aire ha estado también muy utilizada siendo quizá los fabricantes Deutz y Renault los que más han recurrido a ellas y en la actualidad se sigue usando sobre todo en tractores pequeños y motocultores.

Por aire: En el caso de los tractores, a diferencia de motocicletas, la velocidad de desplazamiento es pequeña por eso se recurre a técnicas de “refrigeración forzada” y que consiste en obligar al aire a recorrer un circuito con alta presión y caudal, para ello se utiliza un ventilador que sopla el aire hacia la canalización, es también el sistema que se utilizaba en algunos coches míticos como el Citröen 2 CV o el Volkswagen “escarabajo”...

Las ventajas de la refrigeración por aire son la sencillez del sistema, el menor costo, un fácil mantenimiento, menor espacio ocupado y un mejor rendimiento térmico del motor lo que se transforma en un menor consumo.

Las desventajas hay que buscarlas en que son motores más ruidosos porque no se amortiguan los ruidos del propio motor como ocurre en los bloques refrigerados por agua; también son motores a los que les influye mucho más la temperatura ambiente.

Refrigeración por agua: El refrigerante discurre por un circuito para obligarle al contacto con las paredes del bloque motor y culata donde absorbe calor que entregará al llegar al radiador. El circuito se inicia desde la salida del refrigerante por el manguito de abajo del radiador y se concluye con la vuelta, por la parte alta, al radiador.

Paquetes radiadores New Holland

COMPONENTES PRINCIPALES DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN LÍQUIDA

Bomba: El movimiento del líquido se consigue gracias a una bomba centrífuga que recibe la potencia directamente del cigüeñal del motor (por lo que la velocidad es proporcional a las revoluciones del motor) a través de una junta de unión.

Radiador: Asombra comprobar el paquete de radiadores que lleva un tractor moderno, apilándose además del radiador de refrigeración del motor otros como el condensador del aire acondicionado, aceite transmisión, intercambiador del turbo… La fabricación de un radiador se hace mediante un entramado de tubos y aletas refrigerantes que tienen el fin de aumentar la superficie de intercambio para conseguir un rápido descenso de la temperatura. En cuanto a los materiales elegidos son los metales ligeros y alta conductividad térmica como el aluminio.

Termostato: Se trata de una válvula, colocada habitualmente frente a la salida del refrigerante desde la culata, que de forma automática cierra o abre el paso de líquido refrigerante para mantener la temperatura de equilibrio que se suele fijar entre 80 a 90 ºC, es decir que entre la entrada y la salida del radiador hay una variación de unos 10 ºC. El sistema debe funcionar con independencia relativa a la temperatura ambiente. Si la temperatura es baja el termostato no permite el paso del refrigerante hacia el radiador y el circuito se acorta consiguiendo que se alcance la temperatura óptima rápidamente. Cuando la temperatura ya es alta se deja pasar el refrigerante hacia el radiador aumentando el recorrido de refrigeración.

Los termostatos habituales son los denominados de “cera” o de “fuelle”. El de “cera” es el más usado y se basa en cambio de volumen de la cera según la temperatura. Si la temperatura es alta la cera se expande y empuja una membrana dejando pasar el líquido.

Ventilador viscoso y con inversión de giro Fendt

Si la temperatura es más baja la cera pierde volumen y el muelle empuja una membrana cerrando o disminuyendo el paso del líquido.

Ventilador: La corriente de aire se consigue por la acción de un ventilador que fuerza el paso del aire a través del radiador. Se solían fabricar de aspas metálicas pero actualmente son mucho más habitual las aspas de plásticos de ingeniería.

La forma más convencional es mover el ventilador a través de una polea sujeta directamente al cigüeñal. En automóviles sin embargo se utiliza más el electroventilador, es decir, si el termostato manda señal un motor eléctrico pone en marcha el ventilador hasta nueva señal del termostato. Este sistema no se usa en tractores por la baja velocidad del vehículo y por lo tanto del flujo de aire.

Circuito de refrigeración abierto y cerrado:

Aquellos usuarios de tractores “antiguos” están acostumbrados al circuito abierto, mientras que los que propietarios de tractores modernos disponen de circuitos cerrados. ¿Cuál es la diferencia entre un circuito u otro? Pues sobre todo la existencia o no del vaso de expansión.

Circuito abierto: Se trata de un sistema “que pierde agua” a través de las sucesivas condensaciones y evaporaciones ya que existe una comunicación, a través del tapón de llenado, del circuito y la atmósfera. El tapón del radiador dispone de unos muelles que están tarados para poder abrir las válvulas a una determinada presión (mayor que la atmosférica) por lo que al aumentar la presión también aumenta la temperatura de ebullición y que si en condiciones normales el agua hierve a 100ºC en el sistema de refrigeración no lo hace hasta los 115-120ºC.

Circuito cerrado: En este caso el tapón de llenado es “sencillo” pues el relleno de líquido se hace a través del vaso de expansión y es aquí donde se dispone de un tapón “complejo” para eliminar la sobrepresión.

¿Y la calefacción?: Lo habitual es utilizar el propio sistema de refrigeración para calefactar la cabina colocando un radiador a la salida del líquido desde la culata y que por soplado de aire por ventilador y reóstato se impulsa aire caliente al interior de la cabina.

Y el color ¿tiene algo que ver? (Vídeo)

MEJORAS RESEÑABLES EN EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

Ventilador viscoso:

Los tractores de “alto nivel” suelen llevar el ventilador de tipo viscoso y que viene a ser lo que el electroventilador en los coches. La ventaja es que solo funciona cuando la temperatura lo requiere, reduciendo ruidos y consumo. Un embrague de conexión regula el funcionamiento del ventilador.

Inversión de giro:

Por la atmósfera tan pulverulenta en la que trabaja un tractor es muy recomendable cuando se dispone de ventiladores reversible y es que en caso de disponer del sistema, el ventilador puede invertir el flujo de aire para eliminar polvo y restos vegetales.

Sistema de alta eficiencia:

Un sistema recientemente premiado (SIMA de París 2017) ha sido el presentado por New Holland y que consiste en reducir la eficiencia del sistema bajando el tamaño y el consumo del ventilador. New Holland ha llamado a su sistema HEHRS y, grosso modo, cosiste en un circuito de alta temperatura para la refrigeración del motor y otro de baja temperatura para equipos periféricos. Los 4 y 5 radiadores habituales se reducen en este caso a solo dos, el del motor y el resto. El flujo del refrigerante se realiza mediante una bomba eléctrica.

Líquidos refrigerantes

Es cierto que se dice “refrigerado por agua” a pesar de no ser agua lo que más se utiliza para refrigerar si no líquidos refrigerantes que también son anticongelantes.

El inconveniente de usar agua reside en que se trata de un líquido muy oxidante y, según la zona, también puede llevar cal que origina precipitaciones y obstrucciones; además el agua se congela a 0ºC pudiendo reventar el sistema en las frías noches de invierno.

Sistema HEHRS de New Holland

Los líquidos refrigerantes no son corrosivos, se congelan a temperaturas inferiores (hasta -35ºC) y además son capaces de hervir a temperaturas mayores (hasta 140 ºC). Se fabrican en base a mezclas de alcoholes y glicerinas (etanodiol y etilenglicol)

Y el color ¿tiene algo que ver?: En el mercado se encuentran refrigerantes de colores muy “llamativos”, verde, rosa, azul; esto suele ser así para detectar mejor las fugas, pero en cuanto a la calidad el color no la define. También el refrigerante se puede adquirir bien puro o bien mezclado. Si se adquiere puro hay que seguir las instrucciones del fabricante para diluirlo en la proporción correcta con agua desmineralizada (ver tabla I)

MANTENIMIENTO DEL CIRCUITO

Revisión general: De forma periódica revisar el estado de los manguitos, salida y entrada del radiador, ver si hay fugas de agua por algún lugar, mirar el estado del ventilador, de la presión de la correa de la bomba…

Limpiador del sistema: Hay líquidos que se usan para eliminar el barro y los depósitos de corrosión, son también eficaces para neutralizar la cal y la oxidación

Comprobar los niveles del líquido refrigerante: Sobre todo en época estival conviene revisar

Controlar el indicador de temperatura: Vigilar mientras se trabaja el indicador de la temperatura y vigilar que funciona de forma correcta. Si existe avería en el sistema de refrigeración este indicador será el primero que nos avise y podremos reaccionar a tiempo de evitar una avería muy costosa del motor.

Tabla I: Datos proporcionados por Olipe 

Limpieza del sistema: en época estival y cuando se hayan realizado trabajos muy pulverulentos conviene limpiar el sistema de forma externa al finalizar la jornada. Con aire a presión, agua y un cepillo eliminar la suciedad de las rejillas de ventilación, de las rejillas de los radiadores y del bloque motor.

Sustitución del líquido refrigerante: La vida del líquido suele ser de 5 años pero se debe revisar el estado del líquido por si se viese con formación de barros y entonces proceder a la sustitución y limpieza del conjunto. Para ello se debe drenar el líquido con la precaución de hacerlo en lugares adecuados pues son líquidos tóxicos.