REFRIGERACIÓN DEL MOTOR AGRÍCOLA Y UN PUNTO DE CALIDAD, EL VENTILADOR VISCOSO

Moderno Fendt con ventilador viscoso e inversor de giro

CUESTION DE DETALLE

Una vez más el detalle marca diferencias. Como frecuentemente digo, "nadie da duros a cuatro pesetas".

Si hace unos meses estuve repasando el circuito de refrigeración y su mantenimiento, hoy me toca hacerlo con un componente que denota calidad, el ventilador viscoso.

VENTILADOR VISCOSO

Hablando de automóviles, la forma más convencional de mover el ventilador es mediante un motor eléctrico (electroventilador) El electroventilador está comandado por un termocontato (bimetal) que hace de interruptor.

Se trata de un buen sistema pero que apenas se usa en tractores por la baja velocidad del vehículo y por lo tanto del flujo de aire. En el mundo agrícola lo más común es recurrir a mover el ventilador mediante una polea sujeta directamente al cigüeñal. Otra opción es la utilización de ventiladores viscosos.

¿Qué es?: Se trata claramente de una mejora en la especificación de un motor y sus componentes anexos. También es más caro recurrir a un ventilador viscoso que a uno convencional y es por lo que suelen incorporarlo aquellos tractores de alta gama.

Su ventaja es que, al igual que ocurre con el electroventilador, solamente funciona cuando la temperatura lo requiere.

Esquema de funcionamiento embrague viscoso (elaboración propia y BorgWarner)

Ubicación: Se posicionan entre la polea de la bomba de agua y el radiador.

Funcionamiento: Depende de un embrague de conexión. El proceso de embragar o desembragar está en función de la temperatura. También la velocidad de giro del ventilador es función de la temperatura del circuito. El acoplamiento es en realidad un embrague que funciona como dispositivo termostático.

En el interior del mecanismo, embrague, existe un fluido que es un aceite a base de silicona con gran variación de viscosidad en función de la temperatura. El cuerpo del ventilador está dispuesto en dos mitades o discos, una conductora (1 en la imagen) y otra conducida (2). La pieza conducida (2) es solidaria con el ventilador y la pieza conductora (1) a la bomba de agua y por lo tanto girando al ritmo del motor. Cuando las “crestas” y “valles” no tienen contacto giran una sobre otra.

Nissan B6.60 del Kubota K1

Una de las propiedades del aceite es que, en función de su fluidez, varía su viscosidad. Así que el aceite el aceite “resbala” más o menos por un estriado interior entre las dos mitades (cámaras A y B) según su viscosidad en el momento, es decir, según la temperatura. Según el fluir del aceite se opone más o menos resistencia. Si la temperatura sube se rellena el “espacio libre” (3) y aumenta la presión hidráulica que provoca un arrastre, fuerza motriz, de la parte conducida.

La viscosidad: es una propiedad de los fluidos que tiende a oponerse a su flujo. Un fluido de alta viscosidad presenta mayor resistencia a fluir que otro de baja viscosidad. Por lo que se puede ver a la viscosidad como una medida de resistencia.

El funcionamiento es por tanto similar a los turboembragues, acoplándose solo cuando es necesario y en el porcentaje debido.

Al observar un embrague de un ventilador viscoso lo primero que llama la atención es el “aleteo” del cuerpo de embrague. Estas aletas tienen la finalidad de incrementar la superficie para tener menos inercia en las variaciones de temperatura.

Comando: Si seguimos observando con atención el embrague de un ventilador viscoso habrá otro elemento que nos atraiga la atención. En la parte central encontramos lo que en realidad comanda el inicio y el acople del ventilador. Algunos lo hacen comandados por un bimetálico y otros por medio de un electroimán y componentes electrónicos.

• Comando bimetálico: El sensor, bimetal, se coloca enrollado en espiral. Según la temperatura se expande o se contrae. Si la temperatura es baja el sensor espiral está contraído y cierra la válvula por la que fluye la silicona; el acoplamiento viscoso del ventilador está desconectado y solo gira apenas al 15 o el 20% de la rotación del motor. Si sube la temperatura entonces el sensor se expande, gira la válvula y el aceite siliconado puede fluir generando un par para impulsar las paletas del ventilador
• Comando electrónico: El principio de funcionamiento es el mismo pero la apertura o cierre de la válvula se hace mediante comando electrónico. La ventaja es una variación mucho más continua, más suave que permite modular la velocidad del ventilador de forma más constante y suave

Embrague viscoso con comando electrónico y mecánico

Conviene resaltar que el giro nunca es totalmente solidario; en los embragues viscosos siempre existe una tasa de patinamiento, no existe un acople 100 % Con temperaturas de equilibrio del motor una tasa de acople óptima está en el rango del 85%

VENTAJAS DEL VENTILADOR VISCOSO

Las ventajas de disponer de ventilador viscoso frente al convencional mecánico residen tanto en el mantenimiento como en el ahorro de combustible y por lo tanto eficiencia energética:

• Con un embrague viscoso se mejora la capacidad de control del ventilador
• El ventilador funciona solo cuando es necesario y a la velocidad adecuada
• La economía de combustible es patente; hay fuentes que citan un ahorro entre el 5 y el 6 %
• Se reduce el ruido generado por el motor

MANTENIMIENTO DEL VENTILADOR VISCOSO

El mantenimiento de este tipo de ventiladores es si cabe más sencillo que el convencional accionado por correa. A pesar de ello no conviene olvidarse de él y se recomienda revisar de forma frecuente el acoplamiento.

Movimiento de la silicona con la temperatura

Hay ocasiones en las cuales el acoplamiento queda atascado en la posición de acople por lo que el ventilador está funcionando de forma continua como si estuviese rígido (recordemos que líneas arriba daba una tasa de acople en situación de equilibrio del 85%)

Aunque no es habitual, conviene revisar si existe alguna fuga del aceite de silicona. Cualquier mancha en el estriado del embrague nos debe alertar de ello. Si se perdiese la silicona el ventilador no se pondrá en marcha y comprobaremos como la temperatura del motor se sitúa rápidamente en zona “roja”.

Otro posible fallo, en aquellos de comando por bimetal, puede proceder por pérdida de las propiedades del resorte metálico lo que le dificulta abrir y cerrar bien la válvula del fluido.

Por último un fallo, poco frecuente, es que se gripe el cojinete. No está de más que en las operaciones de limpieza del sistema se compruebe que el giro es libre.

Bibliografía

Manual de mantenimiento de John Deere 8520
Borgwarner