SCORE Journal - The Official Publication of SCORE Off-Road Racing
Issue link: https://read.uberflip.com/i/1539970
FRESCOS BAJO PRESIÓN Tecnologías Que Mantienen Fríos Los Vehículos De Carrera En Baja por Dan Sanchez mejorar la eficiencia de enfriamiento es una de las maneras en que los corredores de SCORE y los entusiastas del off-road pueden mantener sus vehículos funcionando en temperaturas extremas durante largas distancias en el desierto. Lo que hace posible esto son los avances en diseños de radiadores e intercambiadores de calor, fluidos que mejoran la disipación del calor y ventiladores inteligentes que aumentan la eficiencia del enfriamiento. Hablamos con varios fabricantes de radiadores, ventiladores inteligentes y fluidos de enfriamiento para aprender cómo estos componentes individuales pueden combinarse y optimizar el enfriamiento. Diseños Y Selección De Radiadores La mayoría de los radiadores y enfriadores de fluidos están fabricados en aluminio. Aunque el cobre es más conductivo, el aluminio es menos costoso, lo que lo hace una opción popular entre los corredores y es equipado originalmente en camionetas, motocicletas, UTVs y otros vehículos. Los dos tipos de radiadores de aire que se usan para enfriar fluidos son los de tubo y aleta y los de barra y placa. Cada uno tiene sus beneficios dependiendo de dónde se use. Según Hayden Lowe, Ingeniero de Proyectos de Automovilismo en PWR, los radiadores de tubo y aleta funcionan mejor en espacios sin desechos provenientes del flujo de aire directo y con mínima torsión del chasis. En muchos vehículos, esto significa detrás de la cabina o en la batea de una camioneta de carreras. Los de barra y placa tienen un diseño más fuerte, pero son menos eficientes que los de tubo y aleta. “PWR ha desarrollado núcleos de barra y placa que rinden dentro de un 1-2% de la eficiencia de un núcleo estándar de tubo y aleta, con el costo de mayor peso”, comenta Lowe. “Son mucho más robustos y permiten ubicaciones de montaje más extremas y ventajosas. Estos también los combinamos con ventiladores sin escobillas SPAL para lograr el mejor flujo de aire posible”. Además de los sistemas que usan el flujo de aire para enfriar, los corredores también pueden usar intercambiadores de calor fluido a fluido para reducir la temperatura de fluidos vitales. “Los intercambiadores de calor son una gran manera de reducir temperaturas cuando están bien diseñados”, explica Jeff Howe, Presidente de Howe Performance. “Muchos fallan en un ambiente de carreras off-road porque no están correctamente sellados”. Howe desarrolló un intercambiador que utiliza O-rings para separar el aceite del refrigerante. “Hemos visto reducciones de hasta 30 grados en la temperatura del aceite usando nuestro intercambiador en el lado de agua caliente del motor de un equipo off-road”..” Las 3Ps En las carreras off-road, tener un radiador o intercambiador de calor al frente del vehículo puede dañarse por los escombros. Por eso es común que los constructores trasladen los sistemas de enfriamiento a la parte trasera de los vehículos de carreras. Para lograr un flujo de aire adecuado, se prefieren ventiladores sin escobillas. Sin embargo, la eficiencia de estos ventiladores depende de las tres P: Push (empujar), Pull (jalar) y Placement (colocación). Los ventiladores de Pull (o de succión) son los más usados en radiadores de motor, ya que no bloquean el flujo de aire cuando el vehículo va a alta velocidad. Según la mayoría de los fabricantes, los ventiladores de succión también son los más eficientes y ofrecen la mayor capacidad de enfriamiento y flujo de aire. Para la máxima eficiencia, los fabricantes de ventiladores coinciden en que se debe cubrir la mayor superficie posible del radiador con un carenado. “Tener un carenado es mucho más efectivo que no tenerlo”, dice Andy Wagoner, presidente de Steele Racing Products. “Eso es porque el flujo de aire es mucho más productivo cuando se canaliza en lugar de estar en aire abierto”. Sin un carenado, Wagoner dice que se compromete la potencia del ventilador para enfriar un radiador. “En las clases SCORE Trophy Truck, por ejemplo, hemos visto equipos que encontraron el ‘punto exacto’ al usar ventiladores con un carenado”, comentó. “Este nivel de entendimiento sobre la colocación puede superar a sistemas más grandes. La gran diferencia está en tener el carenado atornillado al radiador con el ventilador muy cerca. En construcciones de alto nivel, a veces dejan un espacio para compensar la teoría del flujo de aire y los puntos muertos de succión. La idea suele ser agregar más ventiladores o ventiladores más potentes para mejorar, pero se están perdiendo el punto fundamental”. Ventiladores Inteligentes Aunque los ventiladores sin escobillas se consideran óptimos, gracias a que usan imanes en lugar de motores con escobillas que se desgastan y necesitan reemplazo, también pueden ser “inteligentes”. Según fabricantes de ventiladores para competencia, estos ventiladores sin escobillas pueden integrar un microprocesador que recibe señales de las computadoras de carrera del vehículo. “Podemos programar los ventiladores para que actúen bajo ciertas condiciones, incluso para que funcionen en intervalos de velocidad específicos”, explica Wagoner. Esto permite que los ventiladores trabajen de manera distinta dependiendo de la temperatura, operación del motor, condiciones de la pista, velocidad del vehículo y más. Los ventiladores inteligentes también pueden arrancar de manera progresiva, consumiendo menos energía al encender el vehículo y evitando fusibles quemados u otros problemas por la descarga inicial de corriente. Los microprocesadores de los ventiladores normalmente están encapsulados en un material térmico de alta temperatura que los protege contra polvo y agua. La Calidad Lo Es Todo Dado que los ventiladores eléctricos son la principal fuente de flujo de aire para el enfriamiento en un vehículo off-road, tiene sentido usar productos de alta calidad. Según los fabricantes, recomiendan elegir marcas reconocidas y no dejarse llevar por el ventilador más barato con el número de CFM más alto. “No existe un organismo regulador que pruebe el CFM de los ventiladores”, comenta Greg Goeders, de Marketing y Ventas al Consumidor en SPAL. “Lo que muchas veces se anuncia como CFM son números de aire libre, es decir, se mide el flujo del ventilador sin nada enfrente o detrás, no dentro del compartimento del motor ni contra un radiador”. Los ventiladores inteligentes de marcas como Steele Racing Products o SPAL están diseñados para vehículos de competencia y cuentan con pruebas exhaustivas que demuestran su rendimiento en distintas condiciones de carrera. “Steele ahora tiene una nueva línea sin escobillas Pro Series para corredores”, dice Wagoner. “Estos ventiladores tienen un diseño más profundo que genera mayor presión dinámica en un formato compacto. Eso ayuda a resolver problemas de espacio y, bien colocados, pueden ser más eficientes que un ventilador más grande cubriendo mayor superficie”. Wagoner recomienda colocar los ventiladores lo más cerca posible del radiador o intercambiador de calor. “Estos nuevos ventiladores son autosuficientes, pero deben combinarse con un buen carenado que los mantenga bien ajustados”. Empresas como Derale también ofrecen combinaciones de enfriamiento llamadas Powerpack. “Estos nuevos ventiladores dobles de 12 pulgadas, sin escobillas y de alto rendimiento, incluyen un controlador integrado y carenados optimizados, formando una combinación imbatible”, dice Frank Scerbo, Gerente de Marketing en Derale. “Con un total de 4400 CFM, este conjunto doble genera el mayor flujo de aire real en el mercado dentro del paquete más compacto”. SPAL también lanzará un nuevo ventilador sin escobillas de 18-19 pulgadas y 800 watts que ofrece 3800 CFM e integra un microprocesador. “No hay nada que se acerque a la potencia y posibilidades de este ventilador”, afirma Tom Longo, Gerente de Ventas al Consumidor en Norteamérica de SPAL. “Creemos que dominará el mercado off-road. Además, todos los ventiladores sin escobillas de SPAL están certificados con resistencia a vibraciones y golpes de hasta 5g, lo que los hace más robustos para aplicaciones off-road”. Fluidos De Enfriamiento Cuando combinas lo más avanzado en radiadores y ventiladores con los últimos avances en refrigerantes, obtienes un sistema sólido capaz de ganar carreras. Los refrigerantes también han evolucionado para convertirse en un producto complejo y crítico bajo el capó. Originalmente, el Etilenglicol se introdujo para evitar que los fluidos de enfriamiento se congelaran, ofreciendo una mejor solución que el agua. Con el tiempo se añadieron más aditivos, generando una gran variedad de fórmulas específicas para distintas aplicaciones. Según los ingenieros de Peak Anti-Freeze, los refrigerantes modernos están diseñados para proteger los múltiples metales y empaques que tienen los motores actuales. Dentro de la línea de Peak, por ejemplo, hay refrigerantes con Aditivos Inorgánicos para proteger motores domésticos más antiguos, y Tecnología de Ácido Orgánico (OAT) usada en motores domésticos modernos y algunos importados. También existen fórmulas híbridas (HOAT) requeridas por ciertos motores, que pueden incluir sales de fosfato, silicatos, o fórmulas de larga vida y uso pesado. Como se puede ver, hay una gran variedad de formulaciones disponibles. La correcta depende del motor y, en el caso de motores de competencia, el constructor sabe cuál es la que funciona mejor con los radiadores, bombas de agua y empaques que se estén utilizando. Refrigerantes Específicos Para Off-Road Racing Algunas compañías fabrican refrigerantes de alto desempeño diseñados específicamente para las carreras todoterreno. Estas fórmulas están hechas para controlar el calor extremo, además de evitar la formación de espuma y la cavitación en condiciones de altas revoluciones. Off-Road Coolant de Maxima Racing es un ejemplo de una mezcla patentada de glicol premium, agua desionizada de grado de laboratorio y un avanzado sistema de aditivos que protege contra óxido, corrosión, cavitación y formación de espuma, a la vez que lubrica la bomba de agua y los sellos en motores de acero, aluminio y magnesio. “Desarrollado junto a los mejores pilotos de SCORE Trophy Truck y otras Clases, el Off-Road Coolant de Maxima ha sido probado y comprobado en los ambientes más extremos y exigentes”, comenta Chris Schell, Gerente de Desarrollo de Negocios en la Costa Oeste de Maxima Racing Oils. Además, Maxima Racing Oils también ofrece su producto Cool-Aide, una fórmula sin glicol diseñada para reducir la tensión superficial del agua. “Cool-Aide permite una mejor transferencia de calor y evita la corrosión en los sistemas de enfriamiento sin el uso de glicoles”, añade Schell. “La diferencia es que nuestro Off-Road Coolant aprovecha los beneficios de los glicoles, lo que permite temperaturas de ebullición más altas y protección contra congelamiento”. Evita Fallas Por Sobrecalentamiento Al hablar de sistemas de enfriamiento para uso off-road o de competencia, lo más importante que los fabricantes de ventiladores, radiadores y fluidos quieren que sepas es que los principios básicos siguen siendo los más importantes. Usa productos de alta calidad en un sistema de enfriamiento eficiente con un buen carenado para el ventilador. “La simplicidad importa”, dice Wagoner. “Es fácil complicar demasiado la instalación de ventiladores eléctricos, pero según nuestra experiencia, todo se reduce siempre a las tres P. Empieza por ahí y trabaja hacia afuera”. “Más grande no siempre es mejor”, agrega Longo. “La mayor distancia entre el radiador y el ventilador dentro de un carenado es lo que genera más flujo de aire. Los ventiladores de aspas rectas crean mayor flujo y permiten espacios más reducidos para un desempeño máximo. Los ventiladores de succión son los más eficientes, siempre que el espacio lo permita”. “Un buen refrigerante de motor, usado junto con aceites de motor, transmisión y engranes de la misma marca y alto rendimiento, mejora la transferencia de calor”, explica Schell. “En conjunto, pueden entregar temperaturas de operación más bajas y estables que si se mezclan fluidos de diferentes marcas. En nuestras pruebas en Maxima, hemos visto reducciones de entre 18 y 46 grados Fahrenheit, dependiendo de las condiciones del vehículo”.