EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: LA ENERGÍA NI SE CREA NI SE DESTRUYE


Tras esta última serie de capítulos dedicados al par motor, en los que hemos hablado de los factores que lo determinan, así como del esfuerzo tecnológico que están realizando los fabricantes para aprovechar al máximo la energía disponible, sólo nos queda hablar de esa otra parte de la energía que tras la combustión, aún no somos capaces aprovechar. el tema no es baladí, ya que estaríamos hablando de unas pérdidas de entre el 65 y el 75% sobre el total de la energía disponible en el combustible.

Y no sólo eso. Semejante derroche energético, además, supone un serio problema. Gran parte de esas pérdidas afloran en forma de calor que, irradiándose por el motor, debemos evacuar a tiempo para evitar que acaben con su vida útil. De hecho, esa es la tarea fundamental del sistema de refrigeración. Pero antes de hablar de él, creo que merece la pena entrar en más detalles en el asunto del despilfarro energético. Dos son las causas de esa ineficiencia:
Por un lado las pérdidas mecánicas y de diseño de los elementos del motor, y por el otro, las pérdidas térmicas provocadas por los materiales con los que se construyen. Las pérdidas por diseño mecánico son achacables a un sinfín de causas como, por ejemplo, el de la gasolina que se queda sin quemar por una mala carburación y que puede llegar a suponer hasta un 5% sobre el total. Aunque gracias a los modernos sistemas de alimentación por inyección y encendido electrónicos están disminuyendo de forma notable. Otra de las causas es el deficiente llenado de la cámara de combustión.
De eso hemos estado hablando largamente en los últimos artículos técnicos dedicados al par motor y la potencia. Aquí debemos destacar los esfuerzos realizados por los fabricantes para conseguir un llenado óptimo en todos los regímenes de giro (VTEC, el EXUP, el YCC-I, etc.). Aunque el factor que mayor importancia adquiere en lo que a pérdidas mecánicas se refiere es el de las fricciones mecánicas entre los elementos móviles del motor, que pueden llegar a superar el 10%. Eso sin olvidarnos de la energía que debemos dedicar a mover los sistemas auxiliares necesarios para dar vida al motor tales como: la bomba de aceite, la de agua, el alternador o incluso la bomba de gasolina, que sumadas podrían llegar a suponer otro 5% más.
Conviene aclarar que estos porcentajes son aproximados y pueden variar sustancialmente en función del motor que se analice. Así, las pérdidas por motivos puramente mecánicos y de diseño podrían llegar a estar entre el 20 y 25% sobre el total de la energía disponible. El otro 40 o 50% se debe a las transferencias térmicas que ocasionan los materiales con los que se construyen los motores. El problema está en las diferencias de temperatura entre los gases de combustión, que alcanzan unos 2.000º centígrados, y las piezas que configuran la cámara (culata, cabeza de pistón y cilindro) que en los puntos más críticos debemos evitar que superen los 400º centígrados (dependiendo del material).
Esa diferencia de temperatura entre las partes implica que una parte de la energía se pierda, dedicándose a calentar las piezas “frías” en vez de transformarse en energía mecánica. Es decir, en par motor. Ya sé que la explicación no ha sido excesivamente rigurosa, pero sirve para hacernos una idea aproximada de lo que sucede. Si queréis profundizar más en esta materia, deberéis empezar por echar un vistazo al ciclo de Carnot.

EL FUTURO ESTÁ EN LA CERÁMICA
Hace años que la industria trabaja para luchar contra esa ineficiencia, pero no es fácil. La solución pasa por sustituir el aluminio y el acero por compuestos cerámicos capaces de resistir sin problemas elevadísimas temperaturas de trabajo. El problema de estos “composites” cerámicos es su elasticidad. Son frágiles ante impactos o situaciones de tracción y además no son fáciles de mecanizar. Aunque, eso sí, son extremadamente duros y ligeros. En el laboratorio ya han conseguido mecanizar cilindros y cabezas de pistones para motores diesel con “composites” cerámicos capaces de trabajar a 1.200º centígrados durante unas 300 de combustión de la gasolina).
Dando alas a la imaginación, podríamos llegar a pensar en motores sin sistema de refrigeración e increíbles rendimientos mecánicos. Por el momento, sin embargo, eso es una utopía. Aunque Honda, en 1979, ya inició esa senda con la maravillosa y decepcionante NR500 de gran premio. Y lo hizo aplicando pequeños recubrimientos cerámicos en las válvulas y la culata oval. Actualmente, en la F1, los recubrimientos cerámicos en el interior del motor son práctica habitual, y supongo que en MotoGP, también deben serlo.

EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

En el articulo anterior, hablamos de la gran cantidad de energía contenida en el combustible que no somos capaces de transformar en aprovechamiento mecánico. Es decir: En par motor. Y también hablamos de las investigaciones que se están llevando a cabo para reducirlas, utilizando materiales espaciales y recubrimientos cerámicos en las piezas que forman la cámara de combustión. Hoy hablaremos de cómo y por qué debemos evacuar esa energía desaprovechada, que en gran parte aflora en forma de calor.

En el momento de la explosión, la mezcla de gasolina/aire aprisionada en la cámara de combustión produce un foco de llama que llega a 2.000º centígrados. Esta altísima temperatura sería capaz de fundir el pistón en muy poco tiempo (el aluminio no resiste en estado sólido más de 700º centígrados). Pero eso no pasa por tres razones. Primero porque el frente de llama desaparece casi al instante. Segundo porque el pistón huye de ese infierno a toda prisa iniciando su carrera descendente. Y tercero porque la curva de avance del encendido se encarga de coordinar el salto dechispa con la velocidad de giro del motor y con el tiempo de quemado de la gasolina, evitando, entre otras cosas, sobre exposiciones de calor en la cabeza del pistón. Aunque momentáneamente hemos salvado la vida del pistón, todavía nos queda otro conflicto por solucionar. Como hemos dicho antes, la energía desaprovechada se acaba transformando en calor. Y afloran tal cantidad de calorías que si no conseguimos desprendernos de ellas, acabarán por dilatar los componentes metálicos del motor hasta llegar a engancharlos para finalmente fundirlos. Vamos, que nos quedaríamossin motor en mucho menos tiempo del que imaginamos. Existen varios sistemas para evacuar el calor hacia la atmósfera. En algunos motores se produce por contacto directo y en otros se realiza mediante algún elemento que hace de intermediario como el agua o aceite.

AL AIRE
En esta entrega hablaremos de la refrigeración por aire. Este sistema transfiere a la atmósfera directamente las calorías sobrantes del motor. El mecanismo de transferencia es bastante sencillo. Consiste en incrementar enormemente la superficie de contacto del motor con el aire mediante unas aletas convenientemente dispuestas alrededor de la cámara de combustión o incluso, si es necesario, en los cárteres. En las zonas del motor donde la acumulación de calor es crítica, (culata y parte superior del cilindro) las aletas acostumbran a ser más grandes. La ventaja de la refrigeración por aire es su simplicidad. No necesita piezas ni sistema mecánico alguno. Es barato de fabricar. Apenas incrementa el peso del conjunto. Casi no consume espacio para alojar otros componentes y sobre todo, ni necesita mantenimiento ni tiene averías, a no ser que rompas las aletas con algún golpe. Sus inconvenientes, si los comparamos con los más modernos sistemas de transferencia de calorías mediante un elemento interpuesto en el interior del motor, léase: por líquido o por aceite (SACS de Suzuki) o por ambos líquidos a la vez, son varios. Estos motores acostumbran a sufrir especialmente durante un uso ciudadano; momento en el que la moto permanece parada o a poca velocidad, mientras el motor sigue en marcha acumulando calorías. En los motores refrigerados por aire no forzado, (aletas a la vista) es conveniente que la moto esté en movimiento para conseguir que el mayor caudal de aire posible entre en contacto con las aletas. Otro de los inconvenientes de los motores refrigerados por aire es que acostumbran a ser mucho más rumorosos mecánicamente que los refrigerados por líquido, ya que este líquido también hace las veces de amortiguador sonoro. Además, en los motores refrigerados por aire, es difícil mantener cierta estabilidad térmica, ya que el calor evacuado dependerá de factores que pueden variar en cualquier momento como, por ejemplo, la velocidad de movimiento de la moto o incluso hasta de la temperatura exterior ambiental. Ese es el motivo que obliga a los fabricantes a incrementar las tolerancias entre sus elementos móviles para evitar roturas en caso de excesiva dilatación de las piezas por falta una falta puntual de evacuación. Eso acaba por afectar al rendimiento del motor, ya que aunque térmicamente son más eficientes (no pierden tanto calor como los de agua), los rozamientos y las fricciones son mayores por el incremento de las tolerancias y no compensa.

REFRIGERACIÓN POR AIRE FORZADO

El sistema de refrigeracion


En algunas motos, debido a su diseño o distribución de espacios, las aletas del motor quedan escondidas y no es posible que mantengan un contacto directo con el aire exterior. Lo vemos en casi todos los scooters, y en algunos ciclomotores. En ese caso, se fuerza la circulación del aire por el interior del motor. Eso se consigue mediante un ventilador con aspas a modo de turbina, que acoplado a la punta del cigüeñal, capta el aire del exterior forzándolo a circular por una canalización que envuelve todo el grupo termodinámico para poder evacuar las calorías. Este sistema es más estable térmicamente ya que la cantidad de aire que entrará en contacto con el motor sólo dependerá del régimen de giro de éste, y no de la velocidad de vehículo. Esta modalidad se adapta mucho más a las necesidades de las motos ciudadanas. En el próximo artículo hablaremos sobre las características del sistema de refrigeración líquida.


1. Técnica

En el número anterior hablamos del sistema de refrigeración por aire. vimos que una de sus ventajas era la simplicidad y ausencia de averías, y uno de sus principales inconvenientes era la incapacidad para asegurar una buena estabilidad térmica del motor. cosa que con el sistema de refrigeración líquida conseguimos solucionar en gran medida, hasta el punto de llegar a compensar sobradamente sus inconvenientes, como el mayor peso, la complejidad mecánica, las averías, o el espacio a destinar para ubicar sus componentes (radiador, bomba, depósito de expansión, etc.).

Para qué sirve la estabilidad térmica?
Pues fundamentalmente para aumentar la resistencia mecánica. La práctica totalidad de las piezas móviles que integran el motor están expuestas a importantes variaciones de temperatura. En algunos casos (cilindro - pistón, válvula - guía, etc.) pueden llegar a los 400º centígrados. Con esas diferencias térmicas, las dilataciones y contracciones de las piezas metálicas en contacto físico son constantes. Y para conseguir la necesaria fiabilidad mecánica, deberemos procurar que trabajen a temperatura constante. Todas estas piezas se ensamblan con unas determinadas tolerancias de montaje. Las tolerancias, o distancias de separación, se calculan para que a una determinada temperatura, llamada temperatura de trabajo, se llegue a un compromiso entre el mejor ajuste posible con las menores pérdidas por rozamientos.

NI FRÍO NI CALOR
Si el motor se calienta en exceso y supera su temperatura “ideal” de trabajo, las piezas se dilatan más de lo previsto y los rozamientos se incrementan por encima de lo estrictamente necesario. La consecuencia es que además de aumentar el desgaste mecánico, disminuye el rendimiento del motor a causa de las mayores fricciones internas.
Otro tanto pasa si el motor está frío. En ese caso, las piezas aún no han dilatado lo suficiente para alcanzar el “tamaño de trabajo”. En esas circunstancias las “holguras” excesivas producen un efecto de torsión y “repique” entre materiales que también acaba incrementando el desgaste mecánico. Eso por no hablar del aceite, que en esos momentos aun no está en condiciones de ofrecernos la mejor lubricación. Por eso es importante no apretar nunca un motor en frío.
La mayor estabilidad térmica en los sistemas de refrigeración líquida permite a los fabricantes ajustar más las piezas sin correr tantos riesgos. De hecho la distancia de separación entre pistón y cilindro en un motor de refrigeración líquida acostumbra a ser de unas 3 centésimas aproximadamente. En uno refrigerado por aire, para evitar riesgos, acostumbran a ser más del doble. Pero hay más ventajas. Los motores con refrigeración líquida son menos ruidosos por el efecto aislante del agua y por su mayor eficiencia, y ofrecen mejores cifras de consumo y contaminación.

MECANISMO DE REGULACIÓN
Gracias a la utilización de un elemento que actúa como intermediario en la evacuación del calor, podemos utilizar mecanismos de regulación térmica como el termostato, el electro ventilador, el radiador o incluso la velocidad del líquido de refrigeración. Es relativamente fácil reconocer un motor de refrigeración líquida. Si te fijas detenidamente, por las inmediaciones del motor, acabará apareciendo un radiador. Existen diversas modalidades que podemos clasificar por su líquido de intermediación: agua, aceite o ambos a la vez. Por su estructura: de circuito simple o doble. Por su sistema de propulsión, que puede ser forzado (por bomba) o “natural” (por termosifón) e incluso por su tipo de circuito (abierto o cerrado).

CIRCUITO SIMPLE DE AGUA
El circuito simple se utiliza en motores a los que constantemente se les exige elevados rendimientos como las 4T de off-road de competición o las 2T., sobre todo porque en este tipo de motores, a igualdad de vueltas, “sufren” el doble de explosiones que uno de 4T y necesitan una constante capacidad de refrigeración. Utilizando un símil de nuestra cocina tradicional, el proceso de evacuación del calor es algo parecido al popular “baño maría”, pero al revés. Las paredes de los elementos más calientes (base de carters, cilindro y culata) están conformados por una estructura de “tabique doble” por el interior de la cual circula el líquido refrigerante a una determinada presión. De que eso sea así se encarga una bomba que acostumbra a estar accionada desde el cigüeñal. El agua realiza un recorrido ascendente hasta llegar a la parte superior del radiador. Durante ese camino, el líquido refrigerante entra en contacto con las zonas “calientes” y absorbe las calorías sobrantes, de las que conseguirá desprenderse al atravesar el radiador en dirección descendente hacia la bomba. Momento a partir del cual inicia un nuevo el ciclo de refrigeración. En este sistema de circuito simple, el mecanismo de regulación térmica está directamente relacionado con el incremento de las revoluciones por minuto.

A mayor régimen de giro, teóricamente deberemos desprendernos de mayor cantidad de calorías. Pero como el caudal de agua que fluye por el circuito (recuerda que la bomba está accionada por el cigüeñal) está directamente relacionado con el régimen de giro, siempre tendremos la situación controlada. Si por algún problema el agua llegara a superar los valores recomendados (por encima de los 120 grados), el incremento de la presión en el interior del circuito podría llegar a ocasionarnos problemas. Para evitarlos, una válvula controlada por un muelle situada en el tapón del radiador, aliviará la presión del sistema evacuando el líquido directamente al exterior o a un depósito de expansión. En este último caso, cuando el motor se enfríe, el líquido volverá de nuevo al circuito de donde salió. Esta sencilla relación rpm/calorías para regular la estabilidad, como ya hemos dicho, sólo sirve para motores sencillos, de 2T o de corte “racing” de poca cilindrada. La gran mayoría de motos de carretera de media y alta cilindrada, recurren al sistema más común de circuito doble con termostato. Un sistema mucho más preciso pero también más complicado. Sistema del que nos ocuparemos en el próximo número.

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La Yamaha TZ de GP, fue de las primeras en utilizar refrigeración líquida.

2. Detalles motor

Refrigeracion

Detalle de una bomba de agua. En la base podemos ver perfectamente las aspas de la bomba que sirven para impulsar el agua. En la tapa se distinguen los orificios de entrada y de salida del líquido refrigerante.



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Cilindro de Yamaha WR450F. En la parte central del cilindro se distinguen fácilmente las 6 canalizaciones por las que circula el líquido refrigerante.



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Conjunto cilindro/pistón de WR450F. En la parte inferior de la imagen podemos ver la falda del pistón en contacto con la pared del cilindro. La exigua separación entre ellos es lo que conocemos como tolerancia.



El sistema de refrigeracion



Depósito de expansión. Nunca deberemos abrir el tapón si no estamos plenamente seguros de que el motor está completamente frío.



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Tapón de radiador con válvula de regulación para la sobre presión. Cuando el muelle se comprime se abre la válvula de expansión.



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Motor de KTM 80 2T de altísimo rendimiento. La refrigeración líquida es obligada.



EL CIRCUITO DOBLE

En la última entrega hablamos del circuito de refrigeración simple. Un sistema que se adapta perfectamente a las singularidades de los motores de competición de 2T y 4T de baja y media cilindrada, en los que sólo se persigue la obtención de altos y continuados rendimientos, pero que no es capaz de hacer frente eficazmente a las necesidades que plantea una moto de calle pensada para un uso mucho más polivalente.
autoCualquier moto que se ponga a la venta en una tienda, ha de ser capaz de rodar sin ningún tipo de ajuste o transformación específica bajo cualquier circunstancia. Ya sea por los Alpes durante un riguroso invierno o por los Monegros en pleno verano. Y eso es mucho más fácil de conseguir si utilizamos un sistema de circuito doble. Aunque es más sofisticado y aparatoso que uno simple, se sirve de idéntico proceso para evacuar y desprenderse del calor: el contacto físico entre el líquido de refrigeración y las zonas calientes del motor. La diferencia fundamental está en la incorporación de un nuevo elemento: el termostato, un mecanismo que podríamos calificar como el “cerebro” del circuito doble.

EL TERMOSTATO
El termostato es una válvula térmica que se abre o cierra en función de la temperatura que adquiere el líquido refrigerante. Su misión es doble. Primero debe conseguir que el líquido alcance su temperatura de trabajo lo antes posible y después, debe mantenerlo a esa temperatura evitando las oscilaciones. Y no hace falta que os recuerde la importancia de la estabilidad térmica, de la que ya hablamos en la entrega anterior. Se monta cerca de la entrada del radiador o a la salida de la culata.

motoCuando el líquido está frío, el termostato permanece cerrado e impide que este pase al radiador. Así, al líquido no le queda más remedio que (forzado por la bomba) recorrer las entrañas del motor (primer circuito) sin ninguna posibilidad de enfriarse. De esa forma alcanza su temperatura de trabajo en muy poco tiempo. Al superarla, el termostato abre progresivamente el paso del líquido hacia el radiador (segundo circuito) para que pueda desprenderse de las calorías sobrantes, y ya frío, volver a la bomba desde donde iniciará un nuevo ciclo.

El mecanismo que acciona el termostato se basa en la dilatación de una cera termo sensible que permanece en una cápsula hermética. A medida que la temperatura del líquido refrigerante aumenta, la cera se expande con la suficiente energía como para abrir la válvula que franquea el paso del líquido al radiador. Cuando el líquido se enfría, la parafina se contrae y un muelle se encarga de retornar la válvula a su alojamiento inicial, con lo que el paso hacia el radiador vuelve a quedar cerrado. El proceso de apertura-cierre es progresivo y constante con la intención de mantener estable la temperatura del agua.

EL ELECTRO VENTILADOR
El sistema de refrigeracionPero hay momentos en los que aunque el termostato esté completamente abierto y el radiador trabaje a pleno rendimiento, la temperatura del líquido acaba superando los valores aconsejables. Esto sucede cuando el intercambio de calor entre el radiador y la atmósfera ya no es suficiente. Eso nos puede pasar a menudo circulando por ciudad con tráfico muy intenso o empleándonos “a fondo” por nuestra carretera de montaña favorita. Esta contingencia la superamos incrementando a voluntad el caudal de aire que atraviesa el radiador mediante un ventilador eléctrico. Un interruptor térmico en contacto con el líquido se encargará de encenderlo y apagarlo a su debido tiempo. Normalmente la temperatura a la que se dispara el “electro” acostumbra a estar cerca de los 95 grados . Aunque esa cifra puede variar dependiendo de las características y diseño del motor.

DEPÓSITO DE EXPANSION
sistemaSiempre que el líquido refrigerante aumenta de temperatura también lo hace su presión, y eso provoca la aparición del temido vapor. Mientras tengamos bolsas de vapor circulando por el interior del circuito de refrigeración, apenas conseguiremos extraer calorías. La solución pasa por utilizar un líquido de refrigeración con aditivos (en motos de calle nunca agua destilada a palo seco) para aumentar el punto de ebullición y después, por presurizar el sistema mediante una válvula de seguridad que deja que escape el vapor antes de que los valores de presión dentro del sistema sean peligrosos. Normalmente la válvula se encuentra en el tapón del radiador y consiste en un muelle que se comprime por la presión y deja que el vapor salga fuera del circuito. Aliviando la presión del sistema, reducimos la presencia de vapor y, de paso, evitamos la aparición de la dañina cavitación. Un fenómeno corrosivo que erosiona las partes metálicas del motor mediante las burbujas de aire que aparecen cuando empieza a hervir el líquido.

Pero el vapor que sale del circuito no se pierde. Va a parar al depósito de expansión. Y allí permanecerá hasta que se enfríe y recupere su estado líquido, momento a partir del cual regresará de nuevo al lugar de donde marchó: el circuito. Dos consejos importantes: El primero es que nunca abras el tapón del depósito de expansión si no estás plenamente seguro de que el motor está totalmente frío. El segundo es que si debes reponer el nivel del líquido de refrigeración a través del depósito de expansión, nunca sobrepases el indicador de nivel máximo. Si rellenas por encima del nivel no dejarás espacio suficiente para albergar los vapores procedentes del sistema.

EL LÍQUIDO DE REFRIGERACIÓN
RefrigeracionEl líquido refrigerante está compuesto fundamentalmente por agua destilada. Y eso es así porque su elevado calor específico es ideal para evacuar una gran cantidad de calorías con muy poco volumen de líquido. Pero el agua destilada presenta varios problemas. Ni su punto de congelación ni el de ebullición son los adecuados para un motor. Además, hacer discurrir el agua por un circuito repleto de elementos metálicos (aluminio, acero, latón, bronce, cobre y otras aleaciones) no parece una buena idea para evitar la corrosión.

Para solucionar estos problemas, el agua destilada es tratada con diversos aditivos (en su mayoría derivados del alcohol) que permiten bajar su punto de congelación hasta niveles “polares” (cerca de –30 grados), aumentar su punto de ebullición hasta algo más de 115 grados y también conferirle una composición química capaz de reducir la corrosión y la aparición de las temidas burbujas.

En zonas muy frías, el aumento de volumen del agua cuando está congelada, podría llegar a reventar perfectamente conductos y otras cosas peores. Los aditivos del agua no duran toda una vida. Hay que reemplazarlos con cierta frecuencia. No sería mala idea sustituir el líquido de refrigeración cada dos años. No compres cualquier líquido. Asegúrate que la concentración de aditivos es cercana o supera el 50% y que su base está formulada con etilenglicol, ácido carboxilato y tolitriazol o derivados de similares características que evitan la corrosión. Son más caros pero merece la pena. Disminuyen notablemente la aparición de residuos y alargan la vida de los componentes del sistema (radiadores, bomba de agua, etc.) y, por supuesto, del bloque motor.

Pero hay otro líquido que recorre las entrañas del motor y que, a su manera, también interviene en el proceso de refrigeración. Los incondicionales de Suzuki ya saben a lo que me refiero...., pero de ello hablaremos en otro artículo.


No debemos olvidarnos del aceite

1. Sistema de refrigeración

Después de hablar ampliamente de la refrigeración por aire y de los dos tipos de refrigeración líquida más utilizados en el mundo de la moto, deberíamos dar por zanjado el asunto. Pero sería injusto acabar esta serie de artículos dedicados al sistema de refrigeración sin hacer mención del aceite de motor.
El aceite recorre prácticamente todos los rincones del motor. Su tortuoso paseo discurre tanto por zonas muy calientes (guías de las válvulas, paredes del cilindro, cielo del pistón) como por otras, que estando sometidas a un menor estrés térmico (cigüeñal, árboles de levas, cojinetes, etc.), no pueden disfrutar de la posibilidad de verse aliviadas por el líquido de refrigeración. Proximidad a los focos de calor y “libertad” de movimientos. Esas son las dos facultades que le permiten formar parte activa de la refrigeración.
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El aceite (si no hablamos de motores con cárter seco) finaliza su recorrido de engrase precipitándose en el fondo del cárter por la fuerza de la gravedad. Llega muy caliente. En su obligado contacto con las piezas del motor, acaba absorbiendo una ingente cantidad de calorías. Deberemos desprendernos de ellas para evitar que mermen sus facultades de lubricación. Enfriando el lubricante, echamos una mano al sistema de refrigeración.
Los primeros que pensaron en aceite para estos menesteres fueron los ingenieros aeronáuticos allá por la Segunda Guerra Mundial. Necesitaban motores más potentes para volar más alto y rápido, y también más ligeros, para dedicar más kilos al combustible (autonomía de vuelo) y al armamento. En su afán por reducir peso, sustituyeron el pesado y voluminoso sistema de refrigeración líquida de agua por un ingenioso sistema de refrigeración que se servía del aceite de motor. Y es que algunas de las soluciones técnicas utilizadas en nuestros modernos motores (árboles de levas en cabeza, el uso intensivo del aluminio, los compresores volumétricos, la inyección, etc.) se deben a la investigación militar llevada a cabo en aquellos años.


Refrigeración por aire e intercambiadores


motoPrácticamente todos los motores disponen de aletas situadas en las partes más bajas del cárter. Con ellas se consigue transferir a la atmósfera las calorías sobrantes mediante el contacto directo con el aire. Aunque para los motores de alto rendimiento es insuficiente y la presencia de un radiador de aceite es obligada. En algunos motores de refrigeración líquida que no acostumbran a utilizar radiador de aceite se utiliza un sencillo sistema de intercambio que se monta cerca del filtro de aceite. Este elemento es parecido a un laberinto por el que aceite y agua, sin entrar en contacto físico, discurren muy próximos entre sí hasta el punto de posibilitar la transferencia de calorías entre ambos. Exento de averías, este sistema presenta dos importantes ventajas: Permite que, con el motor frío, el aceite adquiera su temperatura de trabajo rápidamente, y en caliente, lo estabiliza térmicamente traspasando calorías hacia el agua y después aprovechando el trabajo de regulación del termostato.

El radiador de aceite


En los motores de altas prestaciones, con altos regímenes de giro y muchas calorías para evacuar, el aceite deja de ser un complemento de la refrigeración para convertirse en un elemento imprescindible. El ejemplo más claro lo tenemos en los inyectores de aceite utilizados en los motores de las “RR”. Situados en la parte baja de los cilindros, dirigen un chorro de aceite constante y a presión apuntando al cielo del pistón para enfriarlo. Evidentemente, también lubrican las paredes del cilindro y los cojinetes del pie de biela. Pero la descarga térmica conseguida con la inyección de aceite es casi obligada para garantizar la fiabilidad de estos componentes. En los motores “RR” la presencia de un radiador de agua y otro de aceite es habitual.

El sistema de refrigeracion


Aunque hace años el radiador de aceite era de uso exclusivo en motos de altísimo rendimiento, de un tiempo a esta parte se está empezando a generalizar. Incluso se monta en motores de modesto rendimiento. El plus de estabilidad y de “descanso” térmico que le confieren al lubricante compensa el sobre coste. Y con esta última entrega y los distintos métodos para “enfriar” el aceite podemos, ahora sí, dar por concluida esta serie dedicada a las generalidades del sistema de refrigeración.

El sistema SACS


sistemaEl sistema SACS, en esencia, se encarga de hacer circular, acumular e inyectar aceite en las zonas más calientes (culata y alrededores, pistones, etc.) para que el lubricante pueda absorber el calor y refresque el motor. El sistema utiliza dos bombas de impulsión. Una envía el aceite a recorrer el circuito de engrase - refrigeración y otra lo recoge ya caliente, para dirigirlo hacia el radiador y enfriarlo. En realidad, este sistema sólo es un complemento de la refrigeración por aire. Los motores con SACS no pueden prescindir del uso de aletas en los cilindros y culatas ya que el aceite es menos eficaz que el agua absorbiendo calorías. Sus ventajas son el ahorro en peso, menores costes de producción y evitar posibles averías por culpa del agua. En su contra está su mayor rumorosidad mecánica y su peor estabilidad térmica. Suzuki ha continuado usando este sistema en algunos de sus motores turísticos de rendimiento medio hasta hace muy poco, pero las estrictas normativas anticontaminación, han acabado por arrinconar los motores con SACS.

Suzuki : Els SACS y los Kamikazes


RefrigeracionEn 1985, Suzuki sorprendió al mundo entero presentando la GSX-R750 y su revolucionario sistema SACS de refrigeración. Con la perspectiva que da el tiempo, podemos afirmar que aquella moto supuso un antes y un después para el mercado de la moto. La GSXR creó un segmento totalmente desconocido hasta la fecha: el de las “RR”. El desconcierto sembrado entre la competencia fue tal, que hasta Honda, saliendo al paso del ataque de los de Hamamatsu, tardó 3 años en presentar una moto superior: la fascinante RC30, eso sí, a un precio desorbitado. La GSX-R se convirtió en un auténtico éxito para Suzuki. Tanto en imagen como en los concesionarios. Por aquellos años, las “super deportivas” más sofisticadas pesaban algo más de 220 kg y no superaban los 80 cv “de verdad”. Eran “gordas”, casi cómodas y empezaban a ser relativamente fáciles de llevar. Todo lo contrario que la Suzuki. Aquella GSX rompió moldes. Sus 1 kg (una cifra que pasados más de 20 años sigue siendo envidiable) y sus 100 cv “de verdad” la convirtieron en moto de carreras matriculada.

Los caballos se consiguieron montando árboles de levas muy “cruzados”, altas compresiones y carburadores de “tiro directo” sin depresión (sólo usados en competición). El peso se contuvo gracias a su chasis de aluminio, algo nunca visto en una moto de carretera y, por supuesto, sustituyendo el sistema de refrigeración de agua por uno de aceite denominado SACS (Suzuki Advanced Cooling System). El sistema estaba inspirado en el que utilizó Mitsubishi en su avión de combate Zero. Un avión que se hizo famoso en manos de los “Kamikazes”. Una palabra cuya traducción significa: viento divino. Y Suzuki consiguió hacernos soñar a una generación de moteros con surcar el viento a lomos de aquella moto casi “divina”. Con el tiempo y en sucesivas versiones la fueron descafeinando (aumentando el peso y civilizando su respuesta) hasta que en 1992, apareció una versión políticamente correcta, ya con “water cooled”.

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