Agentes refrigerantes para motores de vehículo

El líquido refrigerante es el medio de transporte para transportar el calor residual del motor hacia el radiador de motor o de calefacción. Las composiciones especiales de los líquidos refrigerantes contribuyen en gran medida para un funcionamiento correcto del sistema de refrigeración. En el caso de motores de vehículos refrigerados por líquido, salvo raras excepciones como es el caso, p. ej., de la refrigeración por aceite, el líquido refrigerante se compone de una mezcla de agua y agente refrigerante.

Desde el punto de vista de la función y la tarea, la selección del líquido refrigerante apropiado es tan importante como el aceite de motor. Las especificaciones incorrectas, una relación de la mezcla inapropiada o una sustitución irregular del líquido refrigerante o el sobreenvejecimiento del líquido refrigerante provocan corrosión y un fallo anticipado de la bomba de agua y de otros componentes motrices. Los aditivos contenidos en el agente refrigerante actúan como estabilizadores contra el envejecimiento, protección anticorrosiva, agentes antiespumantes, detergentes y material del revestimiento. Todos los aditivos garantizanla función correcta y las características del líquido refrigerante hasta el próximo cambio.

Algunas de las funciones principales o contextos en relación con el agente refrigerante se explican a continuación.

Atención Es muy generalizada la opinión de que el agente refrigerante a base de glicol sólo sirve como protección anticongelante. Sin embargo, la función de protección anticongelante es sólo uno de los tantos requisitos. Por lo general, el agente refrigerante es necesario para proteger el sistema de refrigeración contra la corrosión.

El componente principal del agente refrigerante es monoetilenglicol. Posee un punto de congelación muy bajo. El líquido refrigerante utilizado en el sistema de refrigeración se compone de una mezcla de agente refrigerante puro y agua, la que debe ser preparada según los reglamentos del fabricante del motor en una proporción determinada. Una relación de la mezcla frecuentemente usada es 50:50.

Incluso en regiones en las que son posibles temperaturas de congelación, el agente refrigerante no debe ser usado en estado puro. Si se añade muy poca agua al agente refrigerante o éste se usa en estado puro, el efecto de protección anticongelante se invierte a partir de unatemperatura determinada. El líquido refrigerante puede congelarse incluso a temperaturas cercanas a –15 °C, a pesar de la alta concentración del agente refrigerante.

El agente refrigerante en estado puro posee una capacidad de absorción térmica inferior al agua normal. Esto significa que una mezcla de agente refrigerante y agua puede transportar con el mismo volumen menos calor hacia el radiador en comparación con el agua pura. El fabricante del motor ha tenido en cuenta esta capacidad de absorción térmica reducida del agente refrigerante en el diseño del sistema de refrigeración. La velocidad de rotación de la bomba de agua, el tamaño del radiador y la cantidad de líquido refrigerante se han ajustado consecuentemente. Si se le ha agregado agente refrigerante al líquido refrigerante y el radiador del vehículo está suficientemente dimensionado, el motor está protegido contra sobrecalentamiento, incluso en regiones calientes.*

Los motores que son operados de manera improcedente sólo con agua, eventualmente no alcanzan nunca la temperatura de servicio correcta porque el sistema de refrigeración está sobredimensionado. Este contexto se trata con mayor detalle en el capítulo "Daños y causas del fallo".

El punto de ebullición del líquido refrigerante se incrementa al aumentar la proporción de agente refrigerante. El agua pura, con la presión atmosférica predominante sobre el nivel del mar, tiene un punto de ebullición de 100 °C. En caso del agente refrigerante en estado puro a base de monoetilenglicol, el punto de ebullición se encuentra por encima de 160 °C. La porción de agente refrigerante tiene, por tanto, una gran influencia sobre el punto de ebullición del líquido refrigerante. Esto significa que el líquido refrigerante alcanza el punto de ebullición a temperaturas mucho más altas, en función de la proporción del agente refrigerante. Esto sirve como margen de seguridad para impedir la cavitación en los componentes motrices. La sobrepresión en el sistema de refrigeración (aprox. 1 bar) incrementa aún más el punto de ebullición.

En el gráfico se representan las curvas de presión de vapor de algunas mezclas de glicol y agua. Los puntos de ebullición resultantes, p. ej., con presión previa del sistema de refrigeración de 1 bar y con diferentes relaciones de la mezcla, se pueden leer en los puntos de intersección correspondientes.


*En caso de vehículos usados (vehículo utilitario) de latitudes templadas que se venden en zonas de clima cálido, el tamaño del radiador del vehículo, dado el caso, debe adaptarse según el reglamento del fabricante para evitar un sobrecalentamiento del motor. El funcionamiento del sistema de refrigeración con agua pura y/o con el termostato desmontado no podrá impedir el sobrecalentamiento del motor de manera eficaz.

La protección anticorrosiva del sistema de refrigeración es la tarea principal del agente refrigerante, que incide ante todo en la larga vida útil del motor completo.

Debido a la ausencia de sustancias anticorrosivas en el líquido refrigerante, puede ocurrir que, dado el caso, los componentes puedan ser agredidos químicamente (corrosión) por las sales y ácidos existentesen el líquido refrigerante. A largo plazo esto conduce a la destrucción de los componentes motrices. Sobre todo,la corrosión del aluminio es un problema frecuente en el sistema de refrigeración.

Además, el oxígeno contenido en el agua oxida con materiales de hierro y contamina el líquido refrigerante con cuerpos sólidos (óxido). Las partículas de óxido relativamente sólidas provocan un rápido desgaste en el sello mecánico de la bomba de agua.

Para contrarrestar la corrosión, el agente refrigerante tiene reacción alcalina. El valor de pH es aproximadamente de 8. Esto tiene un efecto tampón sobre los ácidos que entran en el sistema de refrigeración. Dicho efecto disminuye con el tiempo. El agua con contenido de sales, el agua de lluvia, los residuos de productos de descalcificación del radiador o los gases de combustión que entran en el líquido refrigerante pueden desplazar la relación ácido-base hacia el área ácido. El agua pura (destilada) tiene un valor de pH de 7 y se comporta neutralmente.

El gráfico ilustra el rango de valor de pH en que se mueven los diferentes líquidos de ejemplo.