Motores diésel de repuesto refrigerados por aire frente a motores refrigerados por agua: ¿Cuál es mejor para la maquinaria de construcción?

Un funcionamiento normal en el taller con los paneles laterales abiertos puede parecer impecable. Sin embargo, al volver a poner la máquina en marcha, cerrar la carcasa, calentar el aceite hidráulico y añadir polvo en suspensión, el margen de temperatura puede desaparecer. Por lo tanto, el diseño del sistema de refrigeración es uno de los primeros aspectos a considerar al seleccionar un motor diésel de repuesto.

En la mayoría de los proyectos, el punto de partida más seguro es la arquitectura ya integrada en la máquina. Mantenga la refrigeración por aire si se pueden restaurar el ventilador, las cubiertas, los sellos y el flujo de aire de entrada a salida. Mantenga la refrigeración por agua si el circuito del radiador, la disposición del ventilador, el recorrido de las mangueras y el flujo de refrigerante son compatibles con el motor propuesto. La aplicación decide; la etiqueta de refrigeración no.

Respuesta rápida: Al elegir entre un motor refrigerado por aire y uno refrigerado por agua, evite cambiar los sistemas a menos que la máquina se esté rediseñando específicamente. Compare el motor antiguo con el propuesto y analice su rendimiento, potencia, velocidad, par, envolvente, disipación de calor, condiciones del sitio, acceso para la limpieza y método de puesta en marcha. Que el nombre de la marca sea conocido no garantiza que el sistema de refrigeración funcione correctamente en la máquina terminada.

Motor refrigerado por aire frente a motor refrigerado por agua: ¿Qué cambios presenta la máquina?

Un motor diésel refrigerado por aire disipa el calor a través de las aletas del propio motor. Su ventilador debe impulsar el aire alrededor de los cilindros y las culatas siguiendo un recorrido definido. Si se elimina una guía, se deja una abertura en una junta o no hay por dónde escape el aire caliente, parte de ese recorrido se pierde. Las cubiertas que rodean el motor son componentes funcionales, no decorativos.

Un motor diésel refrigerado por agua funciona de manera diferente: el refrigerante circulante transporta el calor al radiador, donde el flujo de aire del ventilador lo disipa. El estado del radiador es importante, al igual que la bomba de agua, el termostato, las mangueras, el sistema de llenado y expansión, la cubierta y la circulación del aire en el compartimento.

Esto afecta a mucho más que al medio refrigerante. Modifica lo que debe caber dentro del compartimento del motor, qué componentes permanecen en la máquina, dónde se acumula la suciedad, a qué deben acceder los técnicos y qué se debe revisar antes de aprobar un motor sin componentes.

En una instalación industrial con motor diésel, el sistema de refrigeración forma parte del diseño de la máquina tanto como del propio motor.

¿Cuándo es un motor diésel refrigerado por aire la mejor opción de reemplazo?

Si la máquina fue diseñada para un sistema de refrigeración por aire y el conducto de aire original aún puede repararse, comience con un sistema de refrigeración por aire. De esta manera, evitará tener que buscar espacio para un radiador, añadir tuberías de refrigerante y conexiones de expansión, y fabricar soportes que la carcasa nunca tuvo.

La refrigeración por aire sigue dependiendo de una instalación correcta. El ventilador debe recibir suficiente aire limpio, las cubiertas de refrigeración deben estar presentes y los sellos deben impedir que el aire circule por las superficies calientes. El aire caliente de descarga debe salir del compartimento sin regresar a la entrada del ventilador. Cerrar un panel del compartimento del motor puede alterar estas tres condiciones.

El diseño requiere especial atención en entornos con polvo fino, fibras, lodo, depósitos aceitosos o acceso limitado para la limpieza. Los depósitos en las aletas reducen la transferencia de calor, mientras que una cubierta dañada puede desviar el aire de las zonas que lo necesitan. El equipo de mantenimiento también necesita acceso seguro para inspeccionar el accionamiento del ventilador, limpiar las superficies de refrigeración y comprobar si faltan juntas o si hay cubiertas sueltas.

Para los equipos de la plataforma Deutz, el Gama de motores de repuesto 912/W y Gama de motores de repuesto refrigerados por aire 914 son ejemplos de familias de motores refrigerados por aire. La idoneidad exacta aún depende del modelo completo, la potencia nominal, la velocidad, la interfaz del equipo y las condiciones de funcionamiento.

Preguntas de selección de sistemas refrigerados por aire

• ¿La máquina fue diseñada originalmente para un motor refrigerado por aire?
• ¿El ventilador, las cubiertas, los deflectores, los sellos y los conductos están completos y correctamente colocados?
• ¿Puede entrar aire fresco sin que se introduzca una cantidad excesiva de polvo o aire caliente de escape en la entrada de refrigeración?
• ¿Existe una vía despejada para que el aire caliente de descarga salga del recinto?
• ¿Es posible inspeccionar y limpiar las aletas y la entrada del ventilador sin necesidad de un desmontaje importante?
• ¿Las altas temperaturas ambiente, la altitud, los cambios en el cerramiento o las cargas térmicas hidráulicas reducen el margen disponible?

Si alguna respuesta es incierta, es necesario revisar el diseño del circuito de refrigeración antes de que se defina la configuración del motor.

¿Cuándo es un motor diésel refrigerado por agua la mejor opción de reemplazo?

Cuando la máquina ya cuenta con un circuito de radiador en buen estado, la sustitución por un sistema de refrigeración por agua es la opción más lógica. También puede ser adecuada una carcasa con conductos de entrada y salida del radiador bien definidos, siempre que se verifiquen conjuntamente el motor propuesto y el circuito completo.

Un radiador no puede ser aprobado únicamente por sus dimensiones externas. La construcción del núcleo, la limpieza, el diámetro del ventilador, el diseño de las aspas, la rotación, la velocidad del ventilador, la posición de la cubierta, la caída de presión, el flujo de refrigerante, el recorrido de las mangueras y las condiciones ambientales influyen en la disipación del calor. Un radiador que funciona correctamente con una determinada capacidad o ciclo de trabajo puede no tener suficiente margen para otro.

El recorrido del refrigerante también requiere atención. Los puntos altos pueden atrapar aire. Las mangueras blandas o mal sujetas pueden doblarse o colapsar. Una configuración incorrecta de llenado y expansión puede dificultar la desaireación. El aire de descarga del ventilador puede recircular a la entrada del radiador si los sellos del compartimento están incompletos. El motor puede pasar una prueba en banco mientras la máquina terminada aún está caliente, ya que el sistema del lado de la máquina es diferente al de la configuración de prueba.

Las familias de plataformas Deutz refrigeradas por agua utilizadas en aplicaciones de construcción incluyen: Gama de motores de repuesto 1013 y la familia de 2012 que se muestra en el Categoría de motores de repuesto DeutzEstos apellidos establecen un punto de partida técnico, no una decisión automática sobre la idoneidad.

Preguntas de selección para sistemas refrigerados por agua

• ¿Qué carga térmica y ciclo de trabajo debe soportar el radiador?
• ¿Están correctamente dispuestas las conexiones de entrada, salida, derivación, llenado y expansión del refrigerante?
• ¿Coinciden la rotación del ventilador, la dirección del flujo de aire, la posición de la cubierta y la distancia entre el ventilador y el núcleo con las dimensiones de la carcasa?
• ¿Puede salir el aire caliente sin recircular a través del radiador?
• ¿Está el radiador expuesto a polvo, suciedad, barro o calor del aceite hidráulico, lo que modifica los requisitos de limpieza o dimensionamiento?
• ¿Se puede llenar, purgar, inspeccionar y realizar el mantenimiento del sistema de forma segura?

¿Por qué suele ser más seguro conservar la arquitectura de refrigeración original?

Cambiar el sistema de refrigeración convierte la sustitución de un motor en un proyecto de mecanizado. Es posible que se necesiten nuevos espacios, soportes, aberturas, componentes de transmisión, puntos de servicio y controles, y que el equilibrio de peso se vea afectado. Los enfriadores hidráulicos, los intercoolers, el espacio libre para el escape y los paneles de acceso también pueden verse afectados por este cambio.

Existen razones válidas para diseñar una conversión, pero el beneficio debe justificar un plan de validación completo a nivel de máquina. Si la arquitectura actual puede soportar la carga y el entorno requeridos, conservarla generalmente implica menos interfaces nuevas que diseñar, construir y poner en marcha.

Esto es especialmente importante para la adquisición de maquinaria de construcción, ya que lo habitual es centrarse en el motor. El fabricante o integrador de la máquina sigue siendo responsable de la capacidad del radiador, los conductos, las protecciones, la refrigeración hidráulica, las estructuras de montaje, las tuberías, el cableado, los sistemas de seguridad y la puesta en marcha final. Solicitar una arquitectura de refrigeración diferente sin asignar estas responsabilidades da como resultado un proyecto incompleto.

¿Qué se debe verificar antes de pedir un motor de repuesto sin componentes?

La elección del sistema de refrigeración se realiza una vez que el motor y la máquina estén correctamente identificados. Utilice las siguientes ocho comprobaciones antes de aprobar la producción.

1. Registre la identidad del motor existente.

Anote el modelo completo, el sufijo, el número de serie, la potencia nominal y la aplicación de la máquina. Tome fotografías claras desde todos los ángulos, incluyendo las conexiones del ventilador o radiador, la carcasa del volante, los soportes, el cárter de aceite, los filtros, el turbocompresor, el motor de arranque y los controles. Los motores vendidos bajo la misma familia pueden diferir en un punto crítico para la instalación.

2. Confirmar potencia, velocidad, par y ciclo de trabajo.

Registre la potencia y velocidad nominales junto con la carga normal, la carga máxima, el patrón de operación diario y la demanda hidráulica. Los equipos de construcción suelen requerir una respuesta de par útil en todo el rango de velocidad de trabajo, no solo un valor de potencia nominal. Mantenga cada clasificación vinculada a su modelo exacto y a las condiciones de aplicación.

3. Comprobar las interfaces mecánicas y la envolvente.

Mida y compare el volante, la carcasa, el acoplamiento, la toma de fuerza (PTO), los soportes, la holgura del cárter de aceite, la ruta de elevación y el área de servicio. Un sistema de refrigeración adecuado no solucionará el problema si no se puede instalar la interfaz trasera, el cárter o el soporte.

4. Trazar el trazado completo de la trayectoria de rechazo de calor.

Traza el recorrido del calor de principio a fin. En una máquina refrigerada por aire, sigue la entrada, el ventilador, las cubiertas, las aletas, los sellos de la carcasa y la salida de aire caliente. En una máquina refrigerada por agua, sigue el circuito de refrigerante y luego el radiador, el ventilador, la cubierta, los puntos de llenado y expansión, y el flujo de aire del compartimento. Añade los intercambiadores de calor hidráulicos o de aire de carga al esquema cuando compartan dicho flujo de aire.

5. Definir el entorno operativo

Registre las condiciones ambientales máximas y mínimas previstas, la altitud, la humedad, la presencia de polvo o escombros y la pendiente de trabajo. Anote también si el área de trabajo está confinada y si hay fuentes de calor cercanas. Estos detalles influyen en la potencia disponible, la reserva de refrigeración, la filtración y la frecuencia con la que se debe prestar atención a las superficies de refrigeración.

6. Confirmar el accionamiento del ventilador, el sistema eléctrico y los controles.

Verifique la relación de transmisión del ventilador o la lógica de control, la disposición de la correa, el voltaje del sistema, el motor de arranque, el alternador, los sensores, los indicadores, las alarmas, las funciones de apagado y las conexiones del arnés. Un motor mecánico también puede requerir una adaptación eléctrica y de control detallada.

7. Proteger el acceso para limpieza y servicio.

Compruebe el acceso con las protecciones y los paneles instalados, no con el compartimento del motor abierto. Los filtros, las correas, las rejillas del radiador, las aletas, los puntos de drenaje y las tapas de inspección deben seguir siendo accesibles. Si la limpieza rutinaria se dificulta, es probable que la máquina funcione con una reserva de refrigeración menor a la prevista en el diseño.

8. Separar la aceptación del motor de la puesta en marcha de la máquina.

Antes del envío, se debe acordar la configuración del motor, los puntos de prueba, la evidencia de inspección y la identificación de la unidad. La puesta en marcha es un proceso independiente que se realiza en la máquina terminada: se deben verificar los fluidos, la ventilación, la tensión de la correa, la alineación, el primer arranque, el calentamiento, la carga controlada, el comportamiento de la temperatura, las alarmas, las fugas y el estado posterior al funcionamiento.

¿Cómo contribuye ANTAIOS POWER a la compatibilidad con el sistema de refrigeración?

ANTAIOS POWER se especializa en motores de repuesto nuevos, fabricados en China, para maquinaria de construcción. Para esta aplicación, se suele suministrar el motor sin carcasa. El proceso de selección comienza con la identificación del motor antiguo, el tipo de máquina, la potencia y velocidad nominales, las condiciones de funcionamiento, fotografías e información sobre la interfaz.

La configuración propuesta se puede revisar en función de los requisitos mecánicos, de refrigeración, admisión, escape, eléctricos y de control de la máquina. Un acuerdo técnico por escrito debe identificar la configuración seleccionada, los componentes incluidos, las interfaces confirmadas, el alcance de las pruebas a nivel del motor y el trabajo que aún corresponde al integrador del equipo.

PODER DE ANTAIOS Proceso de comparación y prueba técnica Permite la revisión de la configuración y la verificación del motor según lo acordado. Las pruebas en banco permiten comprobar los parámetros del motor especificados bajo las condiciones de prueba acordadas, pero el rendimiento final de la refrigeración sigue dependiendo de la máquina instalada.

Para una revisión del proyecto, envíe la placa de identificación, el modelo completo del motor, el tipo de equipo, la potencia y velocidad nominales, fotografías del sistema de refrigeración, planos del compartimento, dimensiones de la interfaz, entorno operativo y mercado objetivo de cumplimiento a través de Página de contacto de ANTAIOS POWER.

Conclusión

El motor de reemplazo ideal no se basa únicamente en la refrigeración por aire o por agua. Se trata de la configuración que mejor se adapta a la arquitectura original de la máquina de construcción, su uso previsto, las interfaces, el entorno, el acceso para el mantenimiento y el plan de puesta en marcha.

Con refrigeración por aire, no hay circuito de refrigerante líquido, pero el ventilador, las cubiertas, las aletas limpias y la salida de aire caliente no dejan margen para atajos. Con refrigeración por agua, el circuito del radiador añade sus propios controles: capacidad, rendimiento del ventilador, disposición de las mangueras, desaireación y flujo de aire dentro de la carcasa. Mantenga el enfoque establecido de la máquina siempre que sea posible. Si el enfoque cambia, gestione el trabajo como un rediseño en lugar de un cambio de modelo.

Preguntas frecuentes

¿Es un motor diésel refrigerado por aire más fiable que un motor refrigerado por agua?

No por definición. Cada sistema tiene sus propios puntos débiles. La selección del motor, la instalación, el control de la suciedad, el acceso para el mantenimiento y el uso real influyen más que las palabras "refrigerado por aire" o "refrigerado por agua" en una hoja de especificaciones.

¿Un motor refrigerado por aire requiere menos mantenimiento del sistema de refrigeración?

No se requiere servicio de refrigerante ni de mangueras del radiador, pero el mantenimiento no desaparece. El ventilador, la correa de transmisión (si se usa), las aletas, las cubiertas, los deflectores, los sellos y los conductos de aire aún necesitan inspección y limpieza. La acumulación de polvo o una cubierta mal colocada pueden reducir la capacidad de enfriamiento con sorprendente rapidez.

¿Se puede reutilizar un radiador existente con un motor de reemplazo refrigerado por agua?

Posiblemente, después de comprobar su estado y capacidad para la potencia del motor propuesta, el uso previsto, las condiciones ambientales, la disposición del ventilador, la carga térmica hidráulica y el flujo de aire del compartimento. El simple hecho de que las conexiones de las mangueras coincidan no demuestra que el radiador pueda disipar suficiente calor.

¿Puede un motor refrigerado por agua sustituir a un motor refrigerado por aire en la misma máquina?

Solo mediante un rediseño documentado. La conversión incluye un radiador, ventilador y cubierta, tuberías de refrigerante, tomas de llenado y expansión, soportes, aberturas de flujo de aire, puntos de servicio y nuevas comprobaciones de puesta en marcha. También es necesario revisar los aspectos mecánicos, eléctricos, de seguridad y de cumplimiento normativo.

¿Qué información se necesita para comparar a los candidatos a reemplazo?

Prepare la placa de identificación y el número de serie completos del motor, el tipo de equipo, la potencia y velocidad nominales, el ciclo de trabajo, fotografías del motor, detalles de montaje y de la carcasa del volante, disposición del sistema de refrigeración, sistema eléctrico, dimensiones del compartimento, condiciones ambientales, altitud, exposición al polvo y requisitos de emisiones aplicables.