¿Cómo funciona los Sistemas de refrigeración del motor de un avión? (Engine Cooling Systems)

El combustible que arde dentro de los cilindros produce un calor intenso, la mayor parte del cual se expulsa a través del sistema de escape. Sin embargo, gran parte del calor restante debe eliminarse, o al menos disiparse, para evitar que el motor se sobrecaliente. De lo contrario, las altísimas temperaturas del motor pueden provocar una pérdida de potencia, un consumo excesivo de aceite, detonaciones y graves daños en el motor. 

Aunque el sistema de aceite/lubricante es vital para la refrigeración interna del motor, es necesario un método adicional de refrigeración para la superficie externa del motor. La mayoría de las aeronaves pequeñas se refrigeran por aire, aunque algunas lo hacen por líquido. 

Refrigeración por aire 

La refrigeración por aire se consigue mediante el flujo de aire hacia el compartimento del motor a través de las aberturas situadas en la parte delantera del capó. Los deflectores dirigen este aire sobre las aletas fijadas a los cilindros del motor y otras partes del mismo, donde el aire absorbe el calor del motor. La expulsión del aire caliente tiene lugar a través de una o más aberturas en la parte inferior y trasera del capó del motor. 

El aire exterior entra en el compartimento del motor a través de una entrada situada detrás del centro de la hélice. Los deflectores lo dirigen a las partes más calientes del motor, principalmente los cilindros, que tienen aletas que aumentan la superficie expuesta al flujo de aire.

El sistema de refrigeración por aire es menos eficaz durante las operaciones en tierra, los despegues, los giros y otros períodos de funcionamiento de alta potencia y baja velocidad del aire. Por el contrario, los descensos a alta velocidad proporcionan un exceso de aire y pueden enfriar el motor de forma brusca, sometiéndolo a fluctuaciones de temperatura.

El funcionamiento del motor a una temperatura superior a la prevista puede causar pérdida de potencia, consumo excesivo de aceite y detonación. También provocará graves daños permanentes, como rayar las paredes de los cilindros, dañar los pistones y los segmentos, y quemar y deformar las válvulas. La supervisión de los instrumentos de temperatura del motor en la cabina de vuelo ayuda a evitar una temperatura de funcionamiento elevada.

Fuente: Esta imagen es tomada del manual Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge, FAA-H-8083-25B

En condiciones normales de funcionamiento en aeronaves no equipadas con flaps, la temperatura del motor puede controlarse cambiando la velocidad del aire o la potencia del motor. Las altas temperaturas del motor pueden reducirse aumentando la velocidad del aire y/o reduciendo la potencia.

Indicador de temperatura

El indicador de la temperatura del aceite da una indicación indirecta y retardada del aumento de la temperatura del motor, pero puede utilizarse para determinar la temperatura del motor si es el único medio disponible.

La mayoría de las aeronaves están equipadas con un medidor de temperatura de la culata que indica un cambio directo e inmediato de la temperatura del cilindro. Este instrumento está calibrado en grados Celsius o Fahrenheit y suele tener un código de colores con un arco verde para indicar el rango de funcionamiento normal. Una línea roja en el instrumento indica la temperatura máxima permitida en la culata. 

Para evitar una temperatura excesiva de la culata, aumente la velocidad del aire, enriquezca la mezcla de combustible y aire, y/o reduzca la potencia. Cualquiera de estos procedimientos ayuda a reducir la temperatura del motor. En las aeronaves equipadas con flaps de capota, utilice las posiciones de los flaps de capota para controlar la temperatura. 

Los flaps del capó son cubiertas con bisagras que se ajustan a la abertura por la que se expulsa el aire caliente. Si la temperatura del motor es baja, los flaps del capó pueden cerrarse, restringiendo así el flujo de aire caliente expulsado y aumentando la temperatura del motor. Si la temperatura del motor es alta, las flaps del capó pueden abrirse para permitir un mayor flujo de aire a través del sistema, disminuyendo así la temperatura del motor.

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Verificar y confirmar la información con personal aeronáutico certificado y documentación certificada.

Fuente: La información (texto e imágenes) utilizado para este artículo está basado en el manual de la FAA (Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge - FAA-H-8083-25B) y manuales de instrucción de centros académicos aeronáuticos.