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Diseños de ventiladores de radiadores

Escrito por richard rowe | Traducido por felipe builes
Diseños de ventiladores de radiadores

Probablemente este no es el mejor momento para discutir los méritos de un radiador determinado.

Comstock/Comstock/Getty Images

Los radiadores, como intercambiadores de calor agua a aire, no son muy buenos si no cuentan con un flujo de aire para desplazar el calor del flujo que contienen. El aire rodea las aletas de refrigeración del radiador y lo satura rápidamente con la energía térmica; asimismo tiene que salir lo más rápido posible para que el aire fresco puede ocupar su lugar. A velocidades bajas, el radiador necesita un poco de ayuda para compensar la falta de aire fresco que ingresa a través de apertura de la parrilla del coche.

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Ventilador mecánico de hoja fija

Éstos son el tipo más básico de ventiladores impulsados por motor. El ventilador mecánico de hoja fija generalmente se adhiere a la polea de la bomba de agua y gira en proporción directa a la velocidad del motor. Esto funciona bastante bien en términos de potencia y eficiencia, ya que el ventilador siempre tira aire a través del radiador mientras el motor continúa funcionando. Es poco probable encontrar un ventilador fijo aparte de en los motores estacionarios industriales y agrícolas, que tienden a correr durante horas y horas en unas rpm constantes y que no reciben un flujo de aire de refrigeración por otros medios.

Ventilador mecánico de hoja fija de embrague

Casi todos los motores de automóviles modernos que utilizan un ventilador mecánico utilizan algún tipo de embrague. Los ventiladores de embrague vienen en dos variedades, los de sensores de temperatura o los limitados por las revoluciones. Los ventiladores de detección de temperatura utilizan el calor transferido a través de la bomba de agua para expandir una bobina de metal en el interior del ventilador. Esta bobina de metal expandida bloquea las aspas del ventilador en el eje de la bomba de agua, por lo tanto el ventilador se detiene una vez que el refrigerante alcanza una temperatura dada. Los ventiladores limitados por las revoluciones por minuto utilizan un acoplamiento viscoso entre las aspas del ventilador y el centro que limita la velocidad del ventilador y por lo tanto la cantidad de energía que puede minar del motor.

Ventilador de hojas flexibles de embrague

Algunos ventiladores de alto rendimiento utilizan hojas flexibles que pueden cambiar el ángulo o el paso. Las aspas del ventilador giran en un ángulo predeterminado a bajas revoluciones, enviando tanta cantidad de aire a través del radiador como sea posible. A medida que las rpm aumentan, la presión de aire sobre las palas las obligas a aplanarse, disminuyendo el flujo de aire. Las aspas encontrarán el equilibrio por su cuenta, colocándose en una abertura donde la descendente presión de aire ya no pueda hacer que se aplanen. Este concepto es funcionalmente similar al del ventilador limitado por las rpm, pero supera el acoplamiento viscoso con su simplicidad y su masa reducida. El ventilador de hojas flexibles puede ser accionado por un embrague, pero su resistencia es lo suficientemente baja para que siga siendo una opción viable para la masa fija.

Ventiladores eléctricos

Comencemos por disipar un rumor. Los ventiladores eléctricos son en realidad menos eficientes que los ventiladores mecánicos para convertir la potencia del motor en el flujo de aire dentro de un rango de flujo de aire angosto. El ventilador mecánico es, para todos los efectos, casi perfecto cuando se utiliza en su ideal de rpm; el motor de un ventilador eléctrico sólo funciona a un 90 por ciento de su eficiencia y obtiene la energía de un alternador, que tiene sólo entre un 70 a un 90 por ciento de eficiencia. La ventaja del ventilador eléctrico es que gira en una rpm y sólo a una rpm, lo que significa que los ingenieros pueden modelar sus hojas para maximizar la eficiencia a esa velocidad. Y cuando los ventiladores no están funcionando, potencialmente podrían utilizar el flujo de aire que pasa a través del radiador para generar energía y alimentar de nuevo el sistema de carga del vehículo.

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