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Automotriz y Motores a Diesel 1
Colegio Nacional de Educación Profesional
Mantenimiento de Sistemas de
Enfriamiento
PARA LAS CARRERAS DE
PROFESIONAL TÉCNICO-BACHILLER EN:
Automotriz Motores a
Diesel
Manual Teórico-Práctico del Módulo
Autocontenido Transversal
e-
cbcc Colegio Nacional de Educación Profesional
Capacitado
por
ConalepEducación-Capacitación
Basadas en Competencias
Contextualizadas
Automotriz y Motores a Diesel 2
Colegio Nacional de Educación Profesional
PARTICIPANTES
Director General
José Efrén Castillo Sarabia
Secretario Académico
Marco Antonio Norzagaray
Director de Diseño Curricular de la Formación Ocupacional
Gustavo Flores Fernández
Coordinador de Área:
Jaime Gustavo Ayala Arellano
Grupo de Trabajo para el Diseño del Módulo
Especialistas de Contenido
AMIME Asociación Mexicana de Ingenieros Mecánicos y Electricistas
Revisor de contenido
José Guadalupe Olvera Yáñez
Revisión Pedagógica
Virginia Morales Cruz
Revisores de la Contextualización
Agustín Valerio
Guillermo Armando Prieto Becerril
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 3
Áreas: Mantenimiento e Instalación
Manual del curso – módulo Autocontenido Transversal “Mantenimiento de Sistemas de Enfriamiento”.
Carreras: Automotriz y Motores a Diesel.
D.R. © 2003 CONALEP.
Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, incluida la portada, por cualquier medio sin
autorización por escrito del CONALEP. Lo contrario representa un acto de piratería intelectual perseguido
por la Ley Penal.
E-CBCC
Av. Conalep No. 5, Col. Lázaro Cárdenas, C. P. 52140 Metepec, Estado de México.
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Automotriz y Motores a Diesel 4
Índice
Participantes
I. Mensaje al alumno 10
II. Como utilizar este manual 11
III. Propósito del curso módulo autocontenido 14
IV. Normas de competencia laboral 15
V. Especificaciones de evaluación 16
VI. Mapa curricular del curso módulo autocontenido 17
UNIDAD I SELECCIÓN DE EQUIPO Y HERRAMIENTA. 19
1.1. Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del sistema, describiendo sus
características.
1.1.1. Introducción al Sistema de Enfriamiento.
• Principios.
• Características.
1.1.2. Identificación y aplicación de la herramienta utilizada.
• Aritmética:
- Operaciones básicas.
- Manejo de fracciones.
• Álgebra:
- Números enteros y fraccionarios.
- Positivos y negativos.
• Geometría:
- Ángulos y longitudes.
- Áreas y volúmenes.
• Técnicas básicas de utilización de herramienta y equipo.
• Utilización de herramienta básica.
• Sistemas de Unidades y Medidas.
- Sistema Métrico decimal.
- Sistema Inglés.
- Sistema Internacional de Unidades.
• Conversión de unidades.
1.1.3. Equipo de Taller.
• Eléctrico.
• Equipo de soldadura:
- De arco eléctrico.
- Autógena.
- Oxiacetilénica.
• Hidráulico.
• Neumático.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 5
1.1.4. Equipos especiales.
• Instrumentos de
Medición y de prueba:
- Manómetros.
- Densímetros.
1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el trabajo identificando los factores
que la afectan, así como los reglamentos que la respaldan.
1.2.1. Seguridad en el Trabajo.
• Reglamento.
• Identificación de riesgos.
• Prevención de riesgos.
• Supervisión.
• Seguridad Industrial.
- Ubicación de áreas
de trabajo.
- Códigos utilizados.
1.2.2. Higiene en el trabajo.
• Medidas .
• Reglamentos.
• Factores que la afectan.
1.2.3. Accidentes de Trabajo.
• Manejo del equipo de seguridad.
• Uso de aire comprimido.
• Manejo de extinguidores
• Equipo de protección.
1.2.4. Almacenamiento, manejo y disposición de productos.
• Por tipo de producto.
• Por sus características.
UNIDAD II VERIFICACIÓN Y DIAGNÓSTICO DE FALLAS DEL SISTEMA. 45
2.1. Identificar los componentes y características del sistema de enfriamiento , en base a su
funcionamiento.
2.1.1. Principios de funcionamiento.
• Física:
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Automotriz y Motores a Diesel 6
• Temperatura:
- Radiación.
- Convección.
• Escalas de Temperatura:
- Absolutas.
- Relativas.
• Hidráulica:
- Transferencia de temperatura en líquidos.
• Termodinámica.
- Conceptos: fisuras y fugas.
- Vacío, Presión.
- Presión atmosférica.
• Sistemas herméticos.
2.1.2. Tipos de Sistemas de Enfriamiento.
• Por aire.
• Por líquido.
2.1.3. Componentes del Sistema enfriado por líquido.
• Ventilador radial.
• Radiadores.
• Bomba de agua.
• Motoventiladores.
• Termostatos.
• Mangueras.
• Banda.
• Tapones de expansión del monoblock.
• Refrigerante y Anticongelante.
- Características físicas y químicas de refrigerantes.
- Mezcla agua-refrigerante:
Puntos de ebullición.
Punto de congelación.
Precauciones.
2.1.4 Componentes y características del sistema enfriado por aire.
• Aletas disipadoras de calor.
• Enfriadores de aceite.
• Ventiladores.
• Conductos de aire.
2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del sistema determinando su reparación,
en el manual del fabricante.
2.2.1. Tipos de verificación.
• Consulta del manual del fabricante.
• Hermeticidad.
• Al ventilador.
• Al embrague del ventilador.
• Al radiador.
• De circulación de líquido.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 7
• Concentración de refrigerante.
2.2.2. Diagnóstico de fallas.
• Termostato.
• Fugas.
• Ventilador.
• Moto ventilador.
• Al ventilador auxiliar del radiador de aceite de la caja de velocidades.
• Bomba de agua.
UNIDAD III MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO. 58
3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema de acuerdo con el procedimiento
establecido por el fabricante.
3.1.1. Procedimiento para desmontar y desarmar el sistema de enfriamiento.
• De sistema de aire
• De sistema de líquido
• Manual de fabricante.
3.1.2. Revisión del funcionamiento de componentes.
• Manual de fabricante.
• Pruebas.
3.1.3. Limpieza de componentes.
• Métodos.
• Productos de limpieza.
3.2. Realizar las reparaciones y ajustes al sistema de acuerdo con las fallas detectadas
respetando las especificaciones del fabricante.
3.2.1. Reemplazo de componentes
• Por daños.
• Por recomendación del fabricante.
3.2.2. Reparación de fugas del sistema.
• Reemplazando piezas.
• Por soldadura.
3.2.3. Técnicas de soldadura
• Oxiacetilénica.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 8
• Arco eléctrico.
• Metales y Aleaciones utilizados.
3.2.4. Reparación de radiadores aplicando soldadura
• Determinación de fugas.
• Desensamble de tanques.
• Reparación del núcleo del radiador.
• Verificación de la reparación realizada.
3.2.5. Técnicas de limpieza de un radiador obstruido
• Con varillas.
• Con agua a presión.
• Recomendaciones del fabricante.
• Verificación de flujo.
3.2.6. Procedimiento de Armado y montado del sistema.
• Manual del fabricante.
• De sistema de aire.
• De sistema de líquido.
3.2.7. Ajustes Finales.
• Bandas.
• Abrazaderas.
• Anticongelante.
• Recomendaciones.
3.2.8. Operaciones circunstanciales.
• Avellanado de tubos.
• Extracción de tornillos.
• Reconstrucción de cuerdas.
3.2.9. Supervisión de la calidad de las reparaciones realizadas.
• Métodos de supervisión.
• Técnicas de calidad.
3.2.10. Evolución tecnológica de los sistemas de enfriamiento.
• Componentes.
• Sistemas.
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Automotriz y Motores a Diesel 9
3.2.11. Estrategias de actualización tecnológica.
• Métodos.
• Técnicas.
3.2.12. Actualización y Utilización de herramienta y equipo de alta tecnología.
• Neumática.
• Mecánica.
• Eléctrica.
• Electrónica.
• Software.
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Automotriz y Motores a Diesel 10
I. MENSAJE AL ALUMNO
¡CONALEP TE DA LA BIENVENIDA AL
CURSO-MÓDULO AUTOCONTENIDO
TRANSVERSAL MANTENIMIENTO DE
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO!
EL CONALEP, a partir de la Reforma
Académica 2003, diseña y actualiza sus
carreras, innovando sus perfiles, planes
y programas de estudio, manuales
teórico-prácticos, con los avances
educativos, científicos, tecnológicos y
humanísticos predominantes en el
mundo globalizado, acordes a las
necesidades del país para conferir una
mayor competitividad a sus egresados,
por lo que se crea la modalidad de
Educación y Capacitación Basada en
Competencias Contextualizadas, que
considera las tendencias internacionales
y nacionales de la educación
tecnológica, lo que implica un reto
permanente en la conjugación de
esfuerzos.
Este manual teórico práctico que apoya
al módulo autocontenido, ha sido
diseñado bajo la Modalidad Educativa
Basada en Competencias
Contextualizadas, con el fin de
ofrecerte una alternativa efectiva para
el desarrollo de conocimientos,
habilidades y actitudes que contribuyan
a elevar tu potencial productivo y, a la
vez que satisfagan las demandas
actuales del sector laboral, te formen
de manera integral con la oportunidad
de realizar estudios a nivel superior.
Esta modalidad requiere tu
participación y que te involucres de
manera activa en ejercicios y prácticas
con simuladores, vivencias y casos
reales para promover un aprendizaje
integral y significativo, a través de
experiencias. Durante este proceso
deberás mostrar evidencias que
permitirán evaluar tu aprendizaje y el
desarrollo de competencias laborales y
complementarias requeridas.
El conocimiento y la experiencia
adquirida se verán reflejados a corto
plazo en el mejoramiento de tu
desempeño laboral y social, lo cual te
permitirá llegar tan lejos como quieras
en el ámbito profesional y laboral.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 11
II. CÓMO UTILIZAR ESTE MANUAL
Las instrucciones generales que a
continuación se te pide que cumplas,
tienen la intención de conducirte a
vincular las competencias requeridas
por el mundo de trabajo con tu
formación de profesional técnico.
• Redacta cuáles serían tus objetivos
personales al estudiar este curso-
módulo autocontenido.
• Analiza el Propósito del curso-
módulo autocontenido que se
indica al principio del manual y
contesta la pregunta ¿Me queda
claro hacia dónde me dirijo y qué
es lo que voy a aprender a hacer al
estudiar el contenido del manual?
Si no lo tienes claro, pídele al
docente te lo explique.
Revisa el apartado Especificaciones
de evaluación, son parte de los
requisitos por cumplir para aprobar
el curso-módulo. En él se indican las
evidencias que debes mostrar
durante el estudio del mismo para
considerar que has alcanzado los
resultados de
• Analiza el apartado Normas
Técnicas de Competencia Laboral,
Norma Técnica de Institución
Educativa.
• Revisa el Mapa Curricular del
módulo autocontenido
transversal. Esta diseñado para
mostrarte esquemáticamente las
unidades y los resultados de
aprendizaje que te permitirán
llegar a desarrollar
paulatinamente las competencias
laborales requeridas por la
ocupación para la cual te estás
aprendizaje de cada unidad.
Es fundamental que antes de
empezar a abordar los contenidos
del manual tengas muy claros los
conceptos que a continuación se
mencionan: competencia laboral,
competencia central, competencia
básica, competencia clave, unidad
de competencia (básica, genéricas
específicas), elementos de
competencia, criterio de
desempeño, campo de aplicación,
evidencias de desempeño,
evidencias de conocimiento,
evidencias por producto, norma
técnica de institución educativa,
formación ocupacional, módulo
autocontenido, módulo integrador,
unidad de aprendizaje, y resultado
de aprendizaje. Si desconoces el
significado de los componentes de
la norma, te recomendamos que
consultes el apartado Glosario, que
encontrarás al final del manual.
• contexto científico, tecnológico,
social, cultural e histórico que le
permite hacer significativo su
aprendizaje, es decir, el sujeto
aprende durante la interacción
social, haciendo del conocimiento
un acto individual y social.
Realiza la lectura del contenido de
cada capítulo y las actividades de
aprendizaje que se te recomiendan.
Recuerda que en la educación
basada en normas de competencia
laborales la responsabilidad del
aprendizaje es tuya, pues eres quien
desarrolla y orienta sus
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 12
formando.
• Revisa la Matriz de Competencias
del autocontenido transversal.
Describe las competencias
laborales, básicas y claves que se
contextualizan como parte de la
metodología que refuerza el
aprendizaje lo integra y lo hace
significativo
• Analiza la Matriz de
contextualización del curso-
módulo autocontenido. Puede ser
entendida como la forma en que,
al darse el proceso de aprendizaje,
el sujeto establece una relación
activa del conocimiento y sus
habilidades sobre el objeto
desde un
conocimientos y habilidades hacia el
logro de algunas competencias en
particular.
• En el desarrollo del contenido de
cada capítulo, encontrarás ayudas
visuales como las siguientes, haz
lo que ellas te sugieren. Si no lo
haces no aprendes, no desarrollas
habilidades, y te será difícil
realizar los ejercicios de evidencias
de conocimientos y los de
desempeño.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 13
IMÁGENES DE REFERENCIA
Estudio individual
Investigación documental
Consulta con el docente Redacción de trabajo
Comparación de resultados
con otros compañeros
Repetición del ejercicio
Trabajo en equipo Sugerencias o notas
Realización del ejercicio Resumen
Observación Consideraciones sobre
seguridad e higiene
Investigación de campo
Portafolios de evidencias
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Automotriz y Motores a Diesel 14
III. PROPÓSITO DEL CURSO-MÓDULO AUTOCONTENIDO
Al finalizar el módulo el alumno realizará las operaciones de
mantenimiento al sistema de enfriamiento y sus componentes, desde
desarmado hasta las pruebas y ajustes necesarios a los componentes, para
desarrollar las habilidades necesarias en la reparación y mantenimiento
descritas.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 15
IV. NORMAS TÉCNICAS DE COMPETENCIA LABORAL
Para que analices la relación que
guardan las partes o componentes de
la NTCL o NIE con el contenido del
programa del curso–módulo
autocontenido de la carrera que cursas,
te recomendamos consultarla a través
de las siguientes opciones:
• Acércate con el docente para que
te permita revisar su programa de
estudio del curso-módulo
autocontenido de la carrera que
cursas, para que consultes el
apartado de la norma requerida.
• Visita la página WEB del
CONOCER en
www.conocer.org.mx en caso de
que el programa de estudio del
curso - módulo ocupacional esta
diseñado con una NTCL.
• Consulta la página de Intranet del
CONALEP http://intranet/ en caso
de que el programa de estudio del
curso - módulo autocontenido
está diseñado con una NIE
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 16
V. ESPECIFICACIONES DE EVALUACIÓN
Durante el desarrollo de las prácticas de
ejercicio también se estará evaluando el
desempeño. El docente, mediante la
observación directa y con auxilio de
una lista de cotejo, confrontará el
cumplimiento de los requisitos en la
ejecución de las actividades y el tiempo
real en que se realizó. En éstas
quedarán registradas las evidencias de
desempeño.
Las autoevaluaciones de conocimientos
correspondientes a cada capítulo,
además de ser un medio para reafirmar
los conocimientos sobre los contenidos
tratados, son también una forma de
evaluar y recopilar evidencias de
conocimiento.
Al término del curso-módulo deberás
presentar un Portafolios de Evidencias1
,
el cual estará integrado por las listas de
cotejo correspondientes a las prácticas
de ejercicio, las autoevaluaciones de
conocimientos que se encuentran al
final de cada capítulo del manual y
muestras de los trabajos realizados
durante el desarrollo del curso-módulo,
con esto se facilitará la evaluación del
aprendizaje para determinar que se ha
obtenido la competencia laboral.
Deberás asentar datos básicos, tales
como: nombre del alumno, fecha de
evaluación, nombre y firma del
evaluador y plan de evaluación
1
El portafolio de evidencias es una compilación de documentos que le permiten al evaluador, valorar los
conocimientos, las habilidades y las destrezas con que cuenta el alumno, y a éste le permite organizar la
documentación que integra los registros y productos de sus competencias previas y otros materiales que
demuestran su dominio en una función específica (CONALEP. Metodología para el diseño e instrumentación de la
educación y capacitación basada en competencias, Pág. 180).
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 17
VI. MAPA CURRICULAR DEL CURSO-MODULO OCUPACIONAL
Clave: T20112030378MAENF00
1.1. Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del
sistema, describiendo sus características. 15 hrs.
1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el
trabajo, Identificando los factores que la afectan y los
reglamentos que la respaldan.
12 hrs.
2.1. Identificar los componentes y características del sistema
de enfriamiento en base a su funcionamiento. 15 hrs.
2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del
sistema, determinando su reparación en el manual del fabricante. 13 hrs.
3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema, de acuerdo con
el procedimiento establecido por el fabricante.
20 hrs.
3.2. Realizar el mantenimiento al sistema de acuerdo con las
fallas detectadas, respetando las especificaciones del fabricante. 51 hrs.
Módulo
Unidad de
Aprendizaje
Resultados de
Aprendizaje
Mantenimiento
de Sistemas
de
Enfriamiento.
126 hrs.
1. Selección de
Equipo y
Herramienta.
27 hrs.
2. Verificación y
Diagnóstico de
Fallas del
Sistema.
28 hrs.
3. Mantenimiento
al Sistema de
Enfriamiento.
71 hrs.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 18
UNIDAD I Selección de equipo y herramienta.
1.1. Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del sistema,
describiendo sus características.
1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el trabajo, Identificando
los factores que la afectan y los reglamentos que la respaldan.
UNIDAD II Verificación y diagnostico de fallas del sistema.
2.1. Identificar los componentes y características del sistema de enfriamiento
en base a su funcionamiento.
2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del sistema, determinando
su reparación en el manual del fabricante.
UNIDAD III Mantenimiento al sistema de enfriamiento.
3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema, de acuerdo con el
procedimiento establecido por el fabricante.
3.2. Realizar el mantenimiento al sistema de acuerdo con las fallas detectadas,
respetando las especificaciones del fabricante.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 19
Selección de Equipo y Herramienta.
Al finalizar la unidad, el alumno seleccionará las
herramientas que se utilizan en la reparación del
sistema de enfriamiento, aplicando las normas de
seguridad e higiene establecidas, para la reparación
de los sistemas de enfriamiento.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 20
VII. MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
1.1. Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del
sistema, describiendo sus características. 15 hrs.
1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el
trabajo, Identificando los factores que la afectan y los
reglamentos que la respaldan.
12 hrs.
2.1. Identificar los componentes y características del sistema
de enfriamiento en base a su funcionamiento. 15 hrs.
2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del
sistema, determinando su reparación en el manual del fabricante. 13 hrs.
3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema, de acuerdo con
el procedimiento establecido por el fabricante.
20 hrs.
3.2. Realizar el mantenimiento al sistema de acuerdo con las
fallas detectadas, respetando las especificaciones del fabricante. 51 hrs.
Módulo
Unidad de
Aprendizaje
Resultados de
Aprendizaje
Mantenimiento
de Sistemas
de
Enfriamiento.
126 hrs.
1. Selección de
Equipo y
Herramienta.
27 hrs.
2. Verificación y
Diagnóstico de
Fallas del
Sistema.
28 hrs.
3. Mantenimiento
al Sistema de
Enfriamiento.
71 hrs.
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Automotriz y Motores a Diesel 21
1. SELECCIÓN DE EQUIPO Y HERRAMIENTA.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
1.1 Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del sistema, describiendo
sus características.
1.2 Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el trabajo, identificando los
factores que la afectan y los reglamentos que la respaldan.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 22
Estudio individual
1.1.1. INTRODUCCIÓN AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO.
EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA
La temperatura es un parámetro que afecta de manera importante el funcionamiento de
los motores de combustión interna modernos.
En algunas partes del motor se tienen temperaturas mayores de 1000° C (cámara de
combustión), en algunos casos los gases de escape salen a 550° C. En un motor más
de la tercera parte de energía que se le suministra a través del combustible se pierde
en forma de calor. El sistema de enfriamiento es el que se encarga de que los
diferentes componentes del motor se mantengan en temperaturas seguras y así evitar
que el motor sufra desgastes prematuros o daños importantes y lograr con ello su
máximo rendimiento.
Algunas partes del motor que se deben enfriar constantemente son:
♦ Cámara de combustión
♦ Parte alta del cilindro
♦ Cabeza del pistón
♦ Válvulas de escape y de admisión
♦ Cilindro
Los sistemas de enfriamiento modernos están diseñados para mantener una
temperatura homogénea entre 82° y 113° C. Un sistema que no cumpla los requisitos
que se exigen puede producir los siguientes efectos:
• Desgaste prematuro de partes por sobrecalentamiento, en especial en el pistón con la
pared del cilindro.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 23
• Preignición y detonación.
• Daño a componentes del motor o accesorios (radiador, bomba de agua, cabeza del
motor, monoblock, bielas, cilindros, etc.).
• Corrosión de partes internas del motor.
• Entrada de refrigerante a las cámaras de combustión.
• Fugas de refrigerante contaminando el aceite lubricante.
• Evaporación del lubricante.
• Formación de películas indeseables sobre elementos que transfieren calor como los
ductos del radiador.
• Sobreconsumo de combustible.
• Formación de lodos por baja o alta temperatura en el aceite lubricante.
Es por todo esto importante conocer cómo trabaja el sistema de enfriamiento, las
características que debe tener un buen refrigerante o “anticongelante” y las acciones
que pueden afectar de manera negativa al enfriamiento del motor.
OBJETIVO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
• Reducir la temperatura dentro de rangos seguros de operación para los diferentes
componentes, tanto exteriores como interiores del motor
• Disminuir el desgaste de las partes
• Reducir el calentamiento de los elementos de la máquina que se mueven unos con
respecto a otros.
• Mantener una temperatura óptima para obtener el mejor desempeño del motor.
Para cumplir con estos objetivos el sistema cuenta con el refrigerante que es la
sustancia encargada de transferir el calor hacia el aire del medio ambiente, y debe tener
las siguientes características:
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 24
• Mantener el refrigerante en estado líquido evitando su evaporación. Esto se logra al
cambiar el punto de evaporación de la sustancia refrigerante.
• Mantener el refrigerante en estado líquido evitando la formación de hielo al bajar la
temperatura ambiente, esto se logra al cambiar el punto de congelación de la sustancia
refrigerante.
• Evitar la corrosión.
• Tener una gran capacidad para intercambiar calor.
El agua es el fluido de enfriamiento básico porque es abundante, barato y fluye con
facilidad. Los productos químicos que contiene un buen anticongelante mejoran las
propiedades del agua y la convierten en un excelente fluido de enfriamiento. Estas
sustancias están diseñadas para reducir la formación de espuma, reducir cavitación y
evitar la corrosión. La base de casi todos los anticongelantes es el etilenglicol o el
propilenglicol. Casi todos los fabricantes recomiendan una mezcla de 50% de
anticongelante y agua (mitad y mitad), en áreas muy frías la mezcla puede ser más
concentrada pero el límite es 67% (2/3 de anticongelante y 1/3 de agua).
CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO
Los sistemas de enfriamiento se clasifican generalmente de acuerdo al tipo de elemento
utilizado para enfriar el motor En algunos casos es un líquido y en otros es aire.
Ambos elementos presentan características muy particulares. En sistemas que manejan
aire como elemento refrigerante, se requieren grandes cantidades de este elemento
para enfriar al motor, por lo cual su uso está restringido a motores pequeños (como en
el caso de algunas motocicletas) o en condiciones muy específicas.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 25
Generalmente el aire es llevado al exterior del cilindro el cual cuenta con una serie de
aletas para mejorar la transferencia de calor, en otras ocasiones el aire es utilizado
además para enfriar un radiador por el cual circula el aceite lubricante y es éste el que
realmente enfría al motor.
Estos sistemas son muy confiables ya que no presentan fugas de la sustancia
refrigerante pero no son tan eficientes como los que utilizan una sustancia líquida
además de que proporcionan un mejor control de la temperatura en los cilindros y la
cámara de combustión.
PARTES DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR LÍQUIDO
Al sistema de enfriamiento por líquido lo forman:
1. Radiador
2. Tapón de radiador
3. Mangueras
4. Termostato
5. Ventilador
6. Tolva
7. Bomba de agua
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 26
8. Poleas y bandas
9. Depósito recuperador (pulmón)
10. Camisas de agua
11. Intercambiador de calor (de aceite para motores a diesel)
12. Bulbo de temperatura
1.1.2 SISTEMA DE UNIDADES Y MEDIDAS
Termodinámica
SUPERFICIE Y VOLUMEN DE CONTROL
Por consiguiente, un volumen de control se define como aquella región del espacio que
se considera en un estudio o análisis dados. La masa de operante dentro del volumen
puede ser constante (aunque no la misma materia en un instante dado) como en el
caso del motor de automóvil o el de una tobera para agua simple, o bien, puede ser
variable, como sucede con un neumático de auto al ser inflado.
PROPIEDADES Y ESTADO
Para calcular cambios de energía que hayan ocurrido en un sistema o sustancia
operante, se debe estar en condiciones de expresar el comportamiento del sistema en
función de características descriptivas llamadas propiedades.
Las propiedades se pueden clasificar como intensivas o extensivas. Las propiedades
intensivas son independientes de la masa; por ejemplo, temperatura, presión, densidad.
Cuando se habla del estado de una sustancia pura, o de un sistema, nos referimos a su
condición identificada por las propiedades de la sustancia; este estado se define
general-mente por valores particulares de dos propiedades independientes. Todas las
demás propie-dades termodinámicas de la sustancia tienen ciertos valores particulares
siempre que una cierta masa de sustancia se halle en este estado macroscópico
particular. Ejemplos de propiedades termodinámicas, además de p, v, y T, son: energía
interna.
SISTEMAS DE UNIDADES
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 27
En los sistemas coherentes de unidades más comúnmente empleados y en los que k
vale la unidad, pero no carece de dimensiones, se tienen las siguientes definiciones de
unidades de fuerza:
CGS:
MKS (o SI):
Técnico métrico:
Técnico inglés:
dina acelera una masa de 1 g a xazón de 1 cml seg2
newton acelera una masa de 1 kg a razón de 1 m/seg2 kilogramo fuerza acelera una
masa de 1 utm a razón de I m/seg2 libra fuerza acelera una masa de I slug a razón de 1
pie/seg2
En los llamados “sistemas de ingeniería”, el valor de k no es igual a la unidad ni
adimensional, y se tienen así las siguientes definiciones:
1 kilogramo fuerza (kgf) imparte a una masa de I kg una aceleración de 9.8066
mi seg2
I libra fuerza (lbf) imparte a una masa de I lb una aceleración de 32.174 pie/seg2
De la ecuación (l-I A) se obtiene k = mal F. Aplicando las anteriores definiciones resulta
k = (l kg) (9.8066 m/seg2)/kgf -+ 9.8066 kg . m/kgf’seg2 k = (l lb) (32.174 pie/seg2)/lbf -+
32.174 lb . pie/lbf’seg2
En esta parte el lector debe entender bien que el valor de k puede ser diferente de la
unidad y tener unidades congruentes con el sistema de unidades que se emplee.
UNIDADES SI
En vista de la relativa novedad, unicidad y aceptación universal de este sistema de
unida-des métricas, se considera que es muy conveniente ahora una breve descripción
de las unidades SI. Se dan luego las definiciones de sus siete unidades fundamentales
para poner de relieve sus conceptos físicos.
Definiciones de las unidades fundamentales SI
1. El metro (m) es la unidad de longitud y es igual a 1 650 763.73 longitudes de onda en
el vacío
de la radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2p’fI y 5d5 del
átomo de criptón 86.
2. El kilogramo (kg) es la unidad de masa y es la masa del prototipo internacional del
kilogramo.
Es la única unidad fundamental que tiene prefijo (kilo).
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Automotriz y Motores a Diesel 28
1. El segundo (seg.) es la unidad de tiempo y equivale a la duración de 9 192
631 770 ciclos (o periodos) de la radiación correspondiente a la transición
entre los dos niveles hiperfinos del estado funda-mental del átomo de cesio
133.
4. El ampere (A) es la unidad de corriente eléctrica y es la corriente constante que, si
circulara por dos conductores paralelos rectos de longitud infinita, con sección
transversal circular despre-ciable, y colocados a 1 m de distancia en el vacío, produciría
entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10-7 newtons por metro (N/m) de su
longitud.
5. El kelvin (K) es la unidad de temperatura termodinámica y corresponde a la fracción
1/273.16
del punto triple del agua.
6. El mal es unidad de cantidad de sustancia y es la cantidad en un sistema que
contenga tantas
entidades elementales como átomos hay en 0.012 kg de carbono 12.
7. La candela (cd) es la unidad de intensidad luminosa y es el valor de esta
cantidad, en dirección
perpendicular, de una superficie igual a (1/600 000) m2 de un cuerpo negro a la
temperatura de
solidificación del platino, bajo una presión de 101 325 N/m2.
ampere por metro cuadrado
MANUALES DE FABRICACIÓN
Los manuales de fabricación, nos ayudan a resolver problemas técnicos de una
determinada unidad automotriz, es fundamental en el mantenimiento de una unidad
automotriz
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Automotriz y Motores a Diesel 29
Figura 15. Manual del fabricante
Los manuales del fabricante, nos brindan las características específicas, el saber utilizar
un manual es de gran importancia, porque se logra simplificar la búsqueda del una
actividad, en el mantenimiento preventivo o correctivo de la unidad motriz.
Es importante tener en el taller los manuales de los sistemas que se revisan más
frecuentemente en el servicio de los automóviles.
1.1.3 HERRAMIENTAS MANUALES
Las herramientas manuales , no requieren un tipo de energía, accionar o fuerza externa
para su funcionamiento, la aplicación directa de la misma sobre una parte mecánica es
suficiente para su aplicación.
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Automotriz y Motores a Diesel 30
Figura 16. Herramientas manuales básicas.
EQUIPO DE TALLER
El equipo del taller es importante porque nos ayuda a realizar nuestro trabajo, con
menor esfuerzo, y una mejor calidad y eficiencia.
1.1.4. EQUIPOS ESPECIALES
Son herramientas que tienen características particulares, y que se utilizan de manera
especializada.
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Automotriz y Motores a Diesel 31
Figura 17. Equipo especial, para medir la resistencia de los censores
Multimetro y conexiones para realizar mediciones en las líneas de los censores del
automóvil.
1.2.1 SEGURIDAD EN EL TRABAJO
La seguridad en el taller mecánico es fundamental para la integridad de cada una de las
personas que laboran dentro del mismo.
El trabajar con un sistema de enfriamiento, nos lleva en determinado momento a una
condición insegura y el acto inseguro, que se origina de la rutina y cansancio que se
produce de manera normal en la jornada de trabajo.
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Automotriz y Motores a Diesel 32
1.2.2 HIGIENE EN EL TRABAJO
La limpieza es fundamental en el taller mecánico, el trabajar con limpieza nos garantiza
un mejor trabajo y una seguridad personal en cada una de las actividades que se
realiza.
1.2.3 CAUSAS DE ACCIDENTES DE TRABAJO
El mal manejo de instrumentos mecánicos , se origina cuando no se respeta la
secuencia del trabajo, así como el realizar las actividades de manera congruente y
conciente. La prevención de riesgos es fundamental, en el momento de realizar una
actividad de trabajo en el taller mecánico. El utilizar equipo de protección nos ayuda a
prevenir accidentes y a cuidar nuestra integridad física.
SEGURIDAD INDUSTRIAL
La seguridad industrial es un factor que en nuestros días es prioritario, los reglamentos
de seguridad deben de considerarse, para un mejor desempeño dentro del taller
mecánico.
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Automotriz y Motores a Diesel 33
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Automotriz y Motores a Diesel 34
Prácticas de Ejercicio y listas de cotejo
Portafolios de evidencias
Prácticas y Listas de Cotejo
Unidad de
aprendizaje:
1
Práctica número: 1
Nombre de la
práctica:
Identificación del Equipo y Herramienta en el Taller.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica el alumno identificará las características y uso del equipo y
herramienta que se emplea para reparar el sistema de enfriamiento, utilizando
con disciplina y responsabilidad los manuales del equipo.
Escenario: Taller mecánico.
Duración: 6 hrs.
Materiales Maquinaria y equipo Herramienta
• Lápiz.
• Cuaderno para tomar notas.
• Estopa.
• Solvente.
• Ropa de trabajo.
• Manuales de fabricantes de
equipo de taller.
• Anteojos de protección.
Equipo e instalaciones:
• Extractores diversos.
• Opresores de resortes de
válvulas.
• Opresores de anillos de
pistón.
• Rampa hidráulica para
levantar el vehículo.
• Grúa para levantar
motores.
• Gato hidráulico para
desmontar transmisiones.
• Lámparas de extensión.
• Guantes.
• Equipo para medición de
fugas de compresión.
• Equipo para medición de
compresión.
• Extractor de gases de
escape.
• Colectores de aceite
usado.
• Escariador de guías de
válvula.
Herramientas manuales (en
Medidas métricas e inglesas):
• Desarmadores.
• Pinzas.
• Llaves españolas.
• Llaves de estrías.
• Llaves mixtas.
• Martillos.
• Punzones.
• Cinceles.
• Limas.
• Dados y accesorios.
• Llaves y puntas allen.
• Llaves y puntas torx.
• Machuelos.
• Tarrajas.
• Extractores de tornillos.
• Avellanador.
• Cortador de tubo.
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Automotriz y Motores a Diesel 35
Materiales Maquinaria y equipo Herramienta
• Asentador de válvulas.
• Dinamómetro para resortes.
• Bomba para drenado de
líquidos (aceite, gasolina,
anticongelante).
• Almacén de residuos
peligrosos.
• Instalación de aire
comprimido.
• Pistola neumática.
• Matraca neumática.
• Boquilla para sopletear.
• Salidas de corriente de 110 V
/ 60 Hz.
• Cargador de baterías.
• Mesas y bancos de trabajo.
• Anaqueles y carros para
guardar herramienta.
• Taladro y brocas.
• Prensa hidráulica.
• Soportes para motores.
• Extinguidor.
Instrumentos de medición:
• Regla metálica.
• Vernier.
• Micrómetros de interiores y
exteriores.
• Calibrador de lainas
• Plastigage.
• Torquímetros de diversas
capacidades.
• Indicadores de ángulos de
apriete.
• Analizador de gases de
escape.
• Tensor de bandas
(dinamómetro).
• Manómetro con adaptadores
para medición de presión de
aceite, combustible y
refrigerante.
• Tacómetro.
• Multímetro.
• Osciloscopio.
• Lámpara de tiempo.
• Scanner OBD.
• Equipo de diagnóstico del
fabricante.
• Herramienta especial
de acuerdo con lo
requerido en los
manuales de los
fabricantes.
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Automotriz y Motores a Diesel 36
Procedimiento
1. Aplicar las medidas de seguridad e higiene:
El taller deberá de estar limpio antes de iniciar las prácticas, con especial cuidado en evitar manchas
de aceite u otros líquidos.
Los cables y mangueras deberán estar colgados del techo, de forma que no existan riesgos de
tropezar con ellos.
El exterior de los automóviles, motores o piezas deberá estar limpio antes de iniciar los trabajos de las
prácticas.
Siempre que el motor esté encendido dentro del taller se deberá conectar el extractor de gases de
escape a todas las salidas de escape del vehículo.
En el taller se deberá contar siempre con un extintor ABC cuya carga se verifique semestralmente.
Todas las conexiones eléctricas del taller deberán encontrarse en buen estado y por ningún motivo
existirán cables o conductores expuestos.
Utilizar protectores para las salpicaderas del automóvil, los asientos, volante y otras piezas que se
puedan ensuciar o dañar durante las reparaciones.
Para poder conducir un automóvil en una prueba de carretera es requisito indispensable contar con
una licencia de conducir vigente y respetar el reglamento local y federal de tránsito.
2. Los alumnos deberán utilizar la siguiente ropa de trabajo:
Botas de seguridad.
Bata u overol (manga corta o larga según el clima).
Para tareas de soldadura se deberá usar una careta de seguridad, guantes de carnaza y un delantal
de carnaza.
Para manejar piezas calientes o baterías y terminales de batería se deberán utilizar guantes de
carnaza.
Evitar el uso de relojes, hebillas y botones expuestos, corbatas, cabello largo sin recoger.
Usar un cubre bocas siempre que se trabaje en limpieza y desmontaje de frenos.
Evitar el uso de relojes, anillos o cualquier otro accesorio o prenda metálicos siempre que se trabaje
con sistemas eléctricos.
En trabajos con taladro, esmeril o carda, así como en lavado de piezas a alta presión y lavado de
piezas con solventes se deberán utilizar lentes de seguridad.
Utilizar guantes de hule al trabajar con combustible, solventes, líquido de frenos y al llenar baterías
con ácido.
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Automotriz y Motores a Diesel 37
Procedimiento
3. El alumno más adelantado o experimentado, con la guía del PSA, (o el PSA) tendrá que:
• Explicar el procedimiento que se va a ejecutar, reflexionando sobre el tipo de tareas que se
aprenderán.
• Contestar las preguntas que haga el PSA sobre el procedimiento, aspectos importantes que
deben cuidar, fallas más frecuentes, etc. (según el tema que se trate).
• Plantear dudas, así como soluciones a los problemas que se presenten durante la práctica y en
relación a situaciones específicas.
• Corregir errores o malas interpretaciones en el procedimiento, para su correcta ejecución.
• Ejecutar la operación hasta hacerla con precisión.
• Pasar en forma rotatoria por el aprendizaje de enseñar.
4. Explicar las características y Técnicas de uso de las herramientas generales.
• Llaves españolas
• Llaves de estrías
• Llaves mixtas
• Llaves allen
• Desarmadores plano y de cruz: versatilidad de largo y tamaño.
• Autoclé.
• Martillos, de bola, de uña, de hule
• Cinceles planos, de punta y botadores
• Marcadores de golpe
• Arco con segueta
• Limas : bastarda, musa, fina, media caña, redonda
• Tornillo de banco
• Pinzas de mecánico, electricista, presión y de seguros.
• Cepillo de alambre
• Charola
• Torquímetro
5. Explicar las características y Técnicas de uso de las herramientas especiales.
• Opresor de anillos
• Garruchas
• Prensas
• Lámpara de tiempo
• Machuelos
• Tarraja
• Llave para filtro de aceite (cincho)
• Carda
6. Explicar las características y Técnicas de uso de los instrumentos de medición.
• Tacómetro
• Multímetro
• Calibrador
• Micrómetro
• Comparador de carátula
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Automotriz y Motores a Diesel 38
Procedimiento
• Regla graduada
• Medidor de ángulos
7. Explicar las características y Técnicas de uso del equipo para la reparación del motor.
• Extractor de poleas
• Malacate o cadena
• Compresor
• Tripié para soportar y mover motores
• Gato hidráulico
• Soportes o torres
• Solventes para limpiar
8. El PSA planteará a los alumnos casos de reparación en el motor de un vehículo para que
participen clasificando las herramientas, equipo y materiales que utilizarían para su reparación.
9. Guardar la herramienta y equipo utilizado.
10. Limpiar el área de trabajo.
Implantar el concepto de Manejo de residuos generados, aplicándose apropiadamente en cada
práctica.
El taller deberá contar con un almacén de residuos peligrosos donde se concentren todos los residuos
sólidos y líquidos.
Recoger con un colector adecuado, evitando en lo posible derramarlos al piso del taller, aceite,
líquido de frenos, anticongelante, solventes y otros líquidos de desecho. Posteriormente se
almacenarán en un depósito a prueba de fugas (plástico para el líquido de frenos) debidamente
etiquetado. Cada líquido se deberá almacenar en contenedores separados.
Almacenar en una cubeta trapos sucios con aceite, combustible, filtros de aire, aceite y solventes
Almacenar en cajas etiquetadas pastillas de freno, discos de embrague, y piezas usadas en general.
Guardar baterías inservibles sobre una charola plástica con paredes laterales, para contener
eventuales derrames de ácido.
Realizar un inventario mensual de los residuos en el almacén y contratar a una empresa que se
encargue de la recolección y disposición de los residuos generados. La empresa deberá contar con la
certificación o autorización vigente de las autoridades ambientales correspondientes.
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Automotriz y Motores a Diesel 39
Lista de cotejo de la práctica
número 1:
Identificación del Equipo y Herramienta en el Taller.
Nombre del alumno:
Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con un aquellas observaciones
que hayan sido cumplidas por el alumno durante su
desempeño
Desarrollo
Si No No
Aplic
a
Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Identificó cada una de las herramientas generales.
2. Comprendió y utilizó en cada caso las técnicas de uso de las herramientas
generales.
3. Identificó las herramientas especiales.
4. Comprendió y utilizó en cada caso las técnicas de uso de herramientas
especiales.
5. Identificó los instrumentos de medición.
6. Utilizó en cada caso técnicas de uso de los instrumentos de medición.
7. Identificó las escalas de los instrumentos de medición.
8. Identificó y seleccionó el uso de los solventes y grasas.
9. Cuidó, guardó y limpió la herramienta utilizada.
10. Adoptó la limpieza del área de trabajo.
Manejó los residuos generados.
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Evaluación:
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Automotriz y Motores a Diesel 40
Unidad de aprendizaje: 1
Práctica número: 2
Nombre de la práctica: Identificación de la Seguridad e Higiene en el Taller Automotriz.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica el alumno observará las medidas de seguridad e higiene
en el taller automotriz con responsabilidad y disciplina en la utilización del
equipo de protección y las acciones para prevenir accidentes.
Escenario: Taller mecánico.
Duración: 3 hrs.
Materiales Maquinaria y equipo Herramienta
• Solventes.
• Estopa.
• Franela.
• Material de limpieza.
• Normatividad vigente de seguridad
industrial.
• Normatividad ambiental vigente.
Equipo e instalaciones
• Extractores diversos.
• Opresores de resortes de
válvulas.
• Opresores de anillos de
pistón.
• Rampa hidráulica para
levantar el vehículo.
• Grúa para levantar motores.
• Gato hidráulico para
desmontar transmisiones.
• Lámparas de extensión.
• Guantes.
• Equipo para medición de
fugas de compresión.
• Equipo para medición de
compresión.
• Extractor de gases de
escape.
• Colectores de aceite usado.
• Bomba para drenado de
líquidos (aceite, gasolina,
anticongelante).
• Almacén de residuos
peligrosos.
• Instalación de aire
comprimido.
• Pistola neumática.
Herramientas manuales
en medidas métricas e
inglesas:
• Desarmadores.
• Pinzas.
• Llaves españolas.
• Llaves de estrías.
• Llaves mixtas.
• Martillos.
• Punzones.
• Cinceles.
• Limas.
• Dados y accesorios.
• Llaves y puntas
allen.
• Llaves y puntas torx.
• Machuelos.
• Extractores de
tornillos.
• Avellanador.
• Cortador de tubo.
• Herramienta especial
de acuerdo con lo
requerido en los
manuales de los
fabricantes.
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Automotriz y Motores a Diesel 41
Materiales Maquinaria y equipo Herramienta
• Pistola neumática para
sopletear.
• Salidas de corriente de 110 V
/ 60 Hz.
• Cargador de baterías.
• Mesas y bancos de trabajo.
• Anaqueles y carros para
guardar herramienta.
• Taladro y brocas.
• Prensa hidráulica.
• Soportes para motores.
• Extinguidor.
Instrumentos de medición:
• Regla metálica
• Vernier
• Micrómetros de interiores y
exteriores.
• Calibrador de lainas
• Plastigage
• Torquímetros de diversas
capacidades
• Indicadores de ángulos de
apriete.
• Analizador de gases de
escape
• Manómetro con adaptadores
para medición de presión de
aceite, combustible y
refrigerante.
• Multímetro.
• Osciloscopio.
• Lámpara de tiempo.
• Scanner OBD.
• Equipo de diagnóstico del
fabricante.
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Automotriz y Motores a Diesel 42
Procedimiento
1. Identificar las medidas específicas de seguridad e higiene aplicables durante el desarrollo de cada
trabajo realizado en el taller.
El taller deberá de estar limpio antes de iniciar las prácticas, con especial cuidado en evitar manchas
de aceite u otros líquidos.
Los cables y mangueras deberán estar colgados del techo, de forma que no existan riesgos de
tropezar con ellos.
El exterior de los automóviles, motores o piezas deberá estar limpio antes de iniciar los trabajos de las
prácticas.
Siempre que el motor esté encendido dentro del taller se deberá conectar el extractor de gases de
escape a todas las salidas de escape del vehículo.
En el taller se deberá contar siempre con un extintor ABC cuya carga se verifique semestralmente.
Todas las conexiones eléctricas del taller deberán encontrarse en buen estado y por ningún motivo
existirán cables o conductores expuestos.
Utilizar protectores para las salpicaderas del automóvil, los asientos, volante y otras piezas que se
puedan ensuciar o dañar durante las reparaciones.
Para poder conducir un automóvil en una prueba de carretera es requisito indispensable contar con
una licencia de conducir vigente y respetar el reglamento local y federal de tránsito.
2. Los alumnos deberán utilizar la siguiente ropa de trabajo:
Botas de seguridad.
Bata u overol (manga corta o larga según el clima).
Para tareas de soldadura se deberá usar una careta de seguridad, guantes de carnaza y un delantal
de carnaza.
Para manejar piezas calientes o baterías y terminales de batería se deberán utilizar guantes de
carnaza.
Evitar el uso de relojes, hebillas y botones expuestos, corbatas, cabello largo sin recoger.
Usar un cubre bocas siempre que se trabaje en limpieza y desmontaje de frenos.
Evitar el uso de relojes, anillos o cualquier otro accesorio o prenda metálicos siempre que se trabaje
con sistemas eléctricos.
En trabajos con taladro, esmeril o carda, así como en lavado de piezas a alta presión y lavado de
piezas con solventes se deberán utilizar lentes de seguridad.
Utilizar guantes de hule al trabajar con combustible, solventes, líquido de frenos y al llenar baterías con
ácido.
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Automotriz y Motores a Diesel 43
Procedimiento
3. El alumno más adelantado o experimentado, con la guía del PSA, (o el PSA) tendrá que:
• Explicar el procedimiento que se va a ejecutar, reflexionando sobre el tipo de tareas que se
aprenderán.
• Contestar las preguntas que haga el PSA sobre el procedimiento, aspectos importantes que deben
cuidar, fallas más frecuentes, etc. (según el tema que se trate).
• Plantear dudas, así como soluciones a los problemas que se presenten durante la práctica y en
relación a situaciones específicas.
• Corregir errores o malas interpretaciones en el procedimiento, para su correcta ejecución.
• Ejecutar la operación hasta hacerla con precisión.
• Pasar en forma rotatoria por el aprendizaje de enseñar.
4. Señalar la importancia de la organización de las áreas de trabajo en el taller.
5. Identificar la ruta de evacuación del taller en caso de siniestro.
6. Identificar la importancia de orden y limpieza en el taller, para evitar accidentes de trabajo.
7. Mostrar el uso y manejo del aire comprimido (precaución en el manejo del compresor).
8. Identificar el uso y riesgo al trabajar con aceites, grasas, y líquidos inflamables en manos y
herramientas.
9. Mostrar el uso y manejo del extinguidor.
10. Identificar el procedimiento para proporcionar primeros auxilios en caso de accidentes o lesiones en el
trabajo.
11. Dotar el botiquín con los medicamentos mínimos necesarios de primeros auxilios según el tipo de
trabajo
12. Mostrar y explicar la función de los señalamientos de seguridad.
13. Con la supervisión del PSA, preparar las situaciones necesarias para realizar un simulacro general en
el que resultarían algunos “heridos” a consecuencia de un conato de incendio preparado. Todo esto
para aplicar el uso de extinguidores, material de primeros auxilios, rutas de evacuación, etc., como
conocimientos adquiridos de la práctica y con la participación de todos.
14. Guardar el equipo empleado.
15. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
Implantar el concepto de Manejo de residuos generados, aplicándose apropiadamente en cada
práctica.
El taller deberá contar con un almacén de residuos peligrosos donde se concentren todos los residuos
sólidos y líquidos.
Recoger con un colector adecuado, evitando en lo posible derramarlos al piso del taller, aceite,
líquido de frenos, anticongelante, solventes y otros líquidos de desecho. Posteriormente se
almacenarán en un depósito a prueba de fugas (plástico para el líquido de frenos) debidamente
etiquetado. Cada líquido se deberá almacenar en contenedores separados.
Almacenar en una cubeta trapos sucios con aceite, combustible, filtros de aire, aceite y solventes
Almacenar en cajas etiquetadas pastillas de freno, discos de embrague, y piezas usadas en general.
Guardar baterías inservibles sobre una charola plástica con paredes laterales, para contener
eventuales derrames de ácido.
Realizar un inventario mensual de los residuos en el almacén y contratar a una empresa que se
encargue de la recolección y disposición de los residuos generados. La empresa deberá contar con la
certificación o autorización vigente de las autoridades ambientales correspondientes.
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Lista de cotejo de la práctica
número 2:
Identificación de la Seguridad e Higiene en el Taller
Automotriz.
Nombre del alumno:
Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno
durante su desempeño
Desarrollo
Si No No
Aplic
a
Aplicó las medidas específicas de seguridad e higiene aplicables durante el
desarrollo de cada trabajo.
Seleccionó el equipo de protección personal.
Utilizó la ropa de protección personal.
1. Señaló la importancia de la organización en el taller.
2. Identificó las ruta de evacuación del taller.
3. Consideró la importancia del orden y limpieza en el taller.
4. Utilizó el aire comprimido observando las medidas de seguridad.
Observó las medidas de seguridad en el uso de aceites, grasas, y líquidos
inflamables en manos y herramientas.
5. Identificó el uso y manejo del extinguidor.
6. Aplicó los procedimientos necesarios en la prestación de primeros auxilios en
caso de accidentes o lesiones en el trabajo.
Suministró el botiquín con los medicamentos mínimos necesarios de
primeros auxilios según el tipo de trabajo.
7. Identificó los señalamientos de seguridad.
8. Cuidó, guardó y limpió el equipo empleado.
Manejó los residuos generados.
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Evaluación:
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Automotriz y Motores a Diesel 45
Verificación y Diagnóstico de Fallas del
sistema.
Al finalizar la unidad, el alumno realizará el
diagnóstico de fallas del sistema de enfriamiento, de
acuerdo a las especificaciones del fabricante y
utilizando el equipo de pruebas, para la reparación
del sistema.
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Automotriz y Motores a Diesel 46
VII. MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
1.1. Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del
sistema, describiendo sus características. 15 hrs.
1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el
trabajo, Identificando los factores que la afectan y los
reglamentos que la respaldan.
12 hrs.
2.1. Identificar los componentes y características del sistema
de enfriamiento en base a su funcionamiento. 15 hrs.
2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del
sistema, determinando su reparación en el manual del fabricante. 13 hrs.
3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema, de acuerdo con
el procedimiento establecido por el fabricante.
20 hrs.
3.2. Realizar el mantenimiento al sistema de acuerdo con las
fallas detectadas, respetando las especificaciones del fabricante. 51 hrs.
Módulo
Unidad de
Aprendizaje
Resultados de
Aprendizaje
Mantenimiento
de Sistemas
de
Enfriamiento.
126 hrs.
1. Selección de
Equipo y
Herramienta.
27 hrs.
2. Verificación y
Diagnóstico de
Fallas del
Sistema.
28 hrs.
3. Mantenimiento
al Sistema de
Enfriamiento.
71 hrs.
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2. VERIFICACIÓN Y DIAGNÓSTICO DE FALLAS DEL SISTEMA.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
2.1 Identificar los componentes y características del sistema de enfriamiento, en base a
su funcionamiento.
2.2 Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del sistema, determinando su
reparación en el manual del fabricante.
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Automotriz y Motores a Diesel 48
2.1.1 PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO.
La temperatura es un parámetro que afecta de manera importante el funcionamiento de
los motores de combustión interna modernos.
En algunas partes del motor se tienen temperaturas mayores de 1000° C (cámara de
combustión), en algunos casos los gases de escape salen a 550° C. En un motor más
de la tercera parte de energía que se le suministra a través del combustible se pierde
en forma de calor. El sistema de enfriamiento es el que se encarga de que los
diferentes componentes del motor se mantengan en temperaturas seguras y así evitar
que el motor sufra desgastes prematuros o daños importantes y lograr con ello su
máximo rendimiento.
Algunas partes del motor que se deben enfriar constantemente son:
♦ Cámara de combustión
♦ Parte alta del cilindro
♦ Cabeza del pistón
♦ Válvulas de escape y de admisión
♦ Cilindro
Los sistemas de enfriamiento modernos están diseñados para mantener una
temperatura homogénea entre 82° y 113° C. Un sistema que no cumpla los requisitos
que se exigen puede producir los siguientes efectos:
• Desgaste prematuro de partes por sobrecalentamiento, en especial en el pistón con la
pared del cilindro.
• Preignición y detonación.
• Daño a componentes del motor o accesorios (radiador, bomba de agua, cabeza del
motor, monoblock, bielas, cilindros, etc.).
• Corrosión de partes internas del motor.
• Entrada de refrigerante a las cámaras de combustión.
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 49
• Fugas de refrigerante contaminando el aceite lubricante.
• Evaporación del lubricante.
• Formación de películas indeseables sobre elementos que transfieren calor como los
ductos del radiador.
• Sobreconsumo de combustible.
• Formación de lodos por baja o alta temperatura en el aceite lubricante.
Es por todo esto importante conocer cómo trabaja el sistema de enfriamiento, las
características que debe tener un buen refrigerante o “anticongelante” y las acciones
que pueden afectar de manera negativa al enfriamiento del motor.
CIRCUITO DEL LÍQUIDO REFRIGERANTE EN EL MOTOR
Una banda acoplada a la polea del cigüeñal mueve la polea de la bomba de agua, ésta
provoca el movimiento del líquido refrigerante del motor hacia el radiador, en él se hace
pasar una corriente de aire movida por el ventilador hacia el líquido refrigerante, lo que
le permite bajar su temperatura y, a través de unas mangueras, este líquido retorna
hacia el motor para volver a iniciar el ciclo.
El líquido que entra al motor transfiere parte del calor generado en la cámara de
combustión removiéndolo de la parte superior del cilindro, de las válvulas de admisión y
de escape, y del mismo cilindro a través de las camisas que lo envuelven y que forman
parte del monoblock. Este líquido caliente es impulsado por la bomba de agua y
enviado hacia el radiador pasando por el termostato concluyendo así el ciclo.
Cuando el motor está por debajo de la temperatura de operación, el termostato loquea
el flujo de agua hacia el radiador, circulando éste solamente por las camisas de agua
para elevar la temperatura de manera homogénea hasta un nivel óptimo. En días fríos
el termostato permite apenas la circulación de refrigerante suficiente a través del
radiador para eliminar el exceso de calor y mantener una temperatura adecuada en el
motor. En días calurosos es probable que el termostato esté abierto por completo.
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2.1.2. TIPOS DE SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO.
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR AIRE
Al sistema de enfriamiento por aire lo forman:
1. Ventilador (algunos mecánicos le llaman turbina)
2. Mangueras
3. Termostato
4. Poleas y bandas
5. Aletas en el cilindro
6. Bulbo de temperatura
7. Radiador de aceite
8. Tolva
CIRCUITO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR AIRE EN EL MOTOR
Una banda acoplada a la polea del cigüeñal mueve la polea del ventilador, esto provoca
el movimiento del aire por la tolva hacia las aletas de los cilindros del motor.
La cantidad de aire introducida se determina por la posición de las mamparas
controladas por el termostato, una vez que son enfriados los cilindros parte del aire se
hace pasar hacia un radiador el cual contiene el aceite lubricante para bajar su
temperatura.
El aire caliente es desechado del motor a través de unas rejillas y se vuelve a introducir
aire fresco para iniciar el ciclo.
En algunos vehículos este aire caliente se introduce a la cabina como parte del sistema
de calefacción y mejorar las condiciones de confort de la misma.
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2.2.1. TIPOS DE VERIFICACIÓN.
ACCIONES QUE PUEDEN MEJORAR SU RENDIMIENTO DE COMBUSTIBLE Y QUE
INVOLUCRAN AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
1. Revise el tiempo que tarda en llegar a la temperatura normal de operación su motor.
Si es mayor de 4 minutos es probable que no funcione el termostato
2. Revise la tensión de la banda que mueve la bomba de agua, si la banda está floja se
tendrá sobrecalentamiento en el motor
3. Utilice únicamente el líquido refrigerante que recomienda el fabricante del vehículo
4. Evite modificar la parte frontal de su vehículo cambiando la parrilla o colocando faros
de niebla o emblemas que obstaculicen el flujo de aire hacia el radiador
5. No acelere un motor frío para calentarlo, esto le resta vida a su motor además de que
emiten mayores emisiones
6. Evite “puentear” el motor del ventilador esto hace que el ventilador funcione todo el
tiempo, lo cual no es necesario
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2.2.2. DIAGNÓSTICO DE FALLAS.
CAUSAS COMUNES DE SOBRECALENTAMIENTO DEL MOTOR
1. No revisar el nivel del líquido refrigerante
2. Mezclar marcas diferentes de refrigerantes
3. Usar aditivos que no son compatibles con el líquido refrigerante
4. Modificar la parte frontal del vehículo restringiendo el paso de aire hacia el radiador
5. No cambiar el lubricante por lo menos una vez al año
6. Usar líquidos refrigerantes de baja calidad
7. Tener fugas en el sistema
8. Cambiar el tipo de tapón del radiador
9. No cambiar mangueras dañadas, cuarteadas, rajadas, duras o muy suaves
(esponjosas)
10. No cambiar bandas dañadas
11. Limpiar las mangueras del radiador con diesel, aceite, gasolina o solventes
12. Usar mangueras de radiador que no sean originales
13. Quitar la tolva del radiador
14. Modificar (cerrar) las ranuras de ventilación en los motores enfriados por aire
15. El termostato se queda pegado o no abre
16. El embrague del ventilador es defectuoso o está dañado
17. El motor del ventilador no opera
18. La bomba de agua se encuentra dañada
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Prácticas de Ejercicio y listas de cotejo
Portafolios de evidencias
Unidad de aprendizaje: 2
Práctica número: 3
Nombre de la práctica: Verificación del Funcionamiento del Sistema de
Enfriamiento.
Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno verificará el funcionamiento del sistema de
enfriamiento con responsabilidad y seguridad, para brindar un mantenimiento de
calidad.
Escenario: Taller mecánico.
Duración: 8 hrs.
Materiales Maquinaria y equipo Herramienta
• Estopa
• Franela
• Cuaderno
• Lápiz
• Líquido anticongelante
• Banda de acuerdo al vehículo
• Termostato
• Charola para líquido del radiador
• Bomba de presión para
radiador
• Manómetro para bomba
• Medidor de tensión de banda
• Termómetro
• Ohmetro
• Densímetro para
anticongelante
• Manual del fabricante
• Complementar con la lista de
equipo e instrumentos de la
Práctica 1.
• Lista de Herramienta de
la Práctica 1.
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Procedimiento
Aplicar las medidas de seguridad e higiene.
Utilizar ropa de trabajo.
Limpiar el área de trabajo antes de iniciar las actividades.
1. Seleccionar la herramienta a utilizar.
Fugas en el sistema de enfriamiento (se reflejará en la pérdida de líquido anticongelante).
2. Revisar si existen fugas de líquido en las terminaciones de
mangueras.
3. Revisar si el bloque de la cabeza del motor tiene rasgos de líquido anticongelante.
4. Revisar la junta de la cabeza del motor.
5. Revisar fugas de líquido en la junta de la bomba de agua.
6. Revisar fugas de líquido en el radiador.
7. Verificar si existe escape de presión en el tapón del radiador.
Realizar pruebas de fuga de presión utilizando una bomba de presión
instalada sobre el gollete del radiador.
8. Accionar la bomba para ejercer la presión habitual de funcionamiento.
9. Observar la lectura del manómetro de acuerdo a especificaciones, la presión se debe mantener de 1 a 3
minutos.
10. Restablecer la presión, en el caso de haberla perdido dentro del rango de tiempo, accionando nuevamente la
bomba.
11. Verificar cada componente del sistema, determinando dónde existe la fuga.
Sobrecalentamiento del motor
12. Medir el nivel de congelamiento utilizando el densímetro y cotejarlo
según las especificaciones.
13. Verificar la tensión de la banda utilizando el medidor de tensión y comparándola con las especificaciones del
manual.
14. Revisar si existen deformaciones o fisuras en las mangueras.
15. Revisar la limpieza y el desgaste del empaque de hule y el estado físico del tapón del radiador y/o del tanque
de expansión.
16. Revisar el funcionamiento del termostato realizando el siguiente procedimiento;
a) Retirar la manguera y la cubierta para sacar el termostato.
b) Amarrar el termostato y suspenderlo dentro de un recipiente con agua y colocar un termómetro (ninguno de los
dos debe tocar el fondo del recipiente)
c) Poner al fuego el recipiente observando cuando el agua llegue a la temperatura de funcionamiento del sistema
de acuerdo con las especificaciones.
d) Si el termostato no se abre a un rango de + 10° de la temperatura marcada por el fabricante se debe
reemplazar.
En el termostato del motoventilador:
a) Retirar el termostato del radiador.
b) Amarrar el termostato y el termómetro suspendiéndolos dentro de un recipiente con agua (sólo debe estar
dentro el sensor del termostato, y ninguno de los dos debe tocar el fondo del recipiente).
c) Colocar el óhmetro en las dos terminales del termostato, en caso de ser de una sola punta se coloca en la
rosca del termostato.
d) Mientras el termostato esté frío el óhmetro deberá indicar infinito.
e) Poner al fuego el agua y cuando el agua se encuentre a la temperatura de funcionamiento del sistema, el
termostato deberá cerrarse y marcar casi cero en la escala del óhmetro.
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Procedimiento
17. Extraer una pequeña muestra de agua del radiador en un recipiente completamente limpio, observando si
existe cantidad excesiva de óxido o algún otro tipo de residuos dentro del radiador.
18. Guardar la herramienta utilizada.
19. Limpiar el área de trabajo.
Manejar adecuadamente los residuos generados.
NOTA: Existen otros factores que podrían afectar la temperatura de funcionamiento del motor que son provocados
por el sistema de enfriamiento; (una sobrecarga del motor, manejo con clima muy caluroso, manejo en un
largo periodo y a muy baja velocidad).
Manejar los residuos al término de la práctica:
El taller deberá contar con un almacén de residuos peligrosos donde se concentren todos los residuos sólidos y
líquidos.
Recoger con un colector adecuado, evitando en lo posible derramarlos al piso del taller, aceite,
líquido de frenos, anticongelante, solventes y otros líquidos de desecho. Posteriormente se
almacenarán en un depósito a prueba de fugas (plástico para el líquido de frenos) debidamente
etiquetado. Cada líquido se deberá almacenar en contenedores separados.
Almacenar en una cubeta trapos sucios con aceite, combustible, filtros de aire, aceite y solventes
Almacenar en cajas etiquetadas pastillas de freno, discos de embrague, y piezas usadas en general.
Guardar baterías inservibles sobre una charola plástica con paredes laterales, para contener eventuales
derrames de ácido.
Realizar un inventario mensual de los residuos en el almacén y contratar a una empresa que se
encargue de la recolección y disposición de los residuos generados. La empresa deberá contar con
la certificación o autorización vigente de las autoridades ambientales correspondientes.
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Lista de cotejo de la práctica
número 3:
Verificación del Funcionamiento del Sistema de Enfriamiento.
Nombre del alumno:
Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una aquellas observaciones
que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño
Desarrollo
Sí No No
Apli
ca
Aplicó las medidas de seguridad e higiene durante el desarrollo de la práctica
Utilizó la ropa y equipo de trabajo
1. Seleccionó la herramienta a utilizar
2. Revisó las mangueras de todo el sistema
3. Revisó la junta de la cabeza del motor
4. Revisó y observó si existían fugas en la bomba de agua
5. Revisó fugas en el radiador
6. Revisó si existía escape de presión en el tapón de radiador
7. Realizó la prueba de fuga de presión, utilizando la herramienta necesaria, realizando el
reporte de fallas
8. Revisó el punto de congelación del líquido anticongelante, utilizando la herramienta
necesaria
9. Realizó las pruebas requeridas al termostato e hizo su reporte
10. Examinó el líquido del radiador
11. Realizó pruebas de funcionamiento al motoventilador
12. Cuidó, limpió y guardó el equipo y herramienta empleados.
Manejó adecuadamente los residuos generados.
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Evaluación:
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Mantenimiento al Sistema de
Enfriamiento.
Al finalizar la unidad, el alumno realizará el
mantenimiento al sistema de enfriamiento,
de acuerdo a los procedimientos
establecidos por el fabricante y utilizando
el equipo y herramienta necesarios, para la
reparación del sistema.
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VIII. MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
1.1.Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del
sistema, describiendo sus características. 15 hrs.
1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el
trabajo, Identificando los factores que la afectan y los
reglamentos que la respaldan.
12 hrs.
2.1. Identificar los componentes y características del sistema
de enfriamiento en base a su funcionamiento. 15 hrs.
2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del
sistema, determinando su reparación en el manual del fabricante. 13 hrs.
3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema, de acuerdo con
el procedimiento establecido por el fabricante.
20 hrs.
3.2. Realizar el mantenimiento al sistema de acuerdo con las
fallas detectadas, respetando las especificaciones del fabricante. 51 hrs.
Módulo
Unidad de
Aprendizaje
Resultados de
Aprendizaje
Mantenimiento
de Sistemas
de
Enfriamiento.
126 hrs.
1. Selección de
Equipo y
Herramienta.
27 hrs.
2. Verificación y
Diagnóstico de
Fallas del
Sistema.
28 hrs.
3. Mantenimiento
al Sistema de
Enfriamiento.
71 hrs.
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3. MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
3.1 Realizar el desmontado y desarmado del sistema de acuerdo con el procedimiento
establecido por el fabricante.
3.2 Realizar las reparaciones y ajustes al sistema de acuerdo con las fallas detectadas,
respetando las especificaciones del fabricante.
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3.1.1 PROCEDIMIENTO PARA DESMONTAR Y DESARMAR EL SISTEMA DE
ENFRIAMIENTO.
Los sistemas de enfriamiento de los motores requieren de un mantenimiento periódico
para poder continuar funcionando correctamente.
Estas revisiones varían desde comprobar el nivel de fluido de enfriamiento e
inspeccionar las bandas y mangueras, hasta el reemplazo del fluido de enfriamiento.
Los sistemas de enfriamiento que reciben un mantenimiento adecuado brindan
normalmente una operación libre de problemas durante toda la vida.
El mantenimiento del sistema de enfriamiento debe ser de la siguiente manera:
Limpieza y lavado del radiador
Revisar el nivel de refrigerante cuando el motor está frío, el nivel de refrigerante
debe estar levemente por encima de la marca inferior en el tanque recuperador,
ubicado en el lado izquierdo del motor
Revisar y limpiar la tapa del radiador ya que pude haber acumulación de
sedimentos alrededor del sello y pueden conducir a un sellado inadecuado en la
tapa del radiador, fugas y posible contaminación del refrigerante FIGURA 2.
Radiador.
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3.1.2. REVISIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE COMPONENTES.
PRECAUCIONES QUE SE DEBEN TENER AL REVISAR EL SISTEMA DE
ENFRIAMIENTO
Recuérdese que en muchos automóviles la temperatura del fluido de enfriamiento es
superior al punto de ebullición, se recomienda que nunca se quite el tapón del radiador
cuando el motor esté caliente; la liberación de la presión puede ser que ocurra una
ebullición inmediata y violenta. Numerosas lesiones, e incluso muertes, se han derivado
de quemaduras causadas por fluido de enfriamiento en ebullición.
Si es absolutamente necesario retirar el tapón, cúbrase éste con un trapo suave,
manténgase a un brazo de distancia y espérese la salida de agua caliente o vapor.
Es necesario tener precaución cerca de un motor en funcionamiento. No sólo pueden
quedar atrapados objetos en las bandas o el ventilador; un aspa del ventilador puede
romperse y salir volando con mucha fuerza. En los automóviles actuales, el ventilador
eléctrico puede encenderse en cualquier momento y puede ser peligroso.
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento. Muchos de esos
problemas han ocurrido debido a una información y prácticas de mantenimiento
incorrectas. La siguiente información solucionará ésas áreas de problemas mediante la
corrección de la información incorrecta y listando las prácticas adecuadas de
mantenimiento.
La tabla mostrada abajo es un listado de los seis problemas más comunes en los
sistemas de enfriamiento de hoy. Junto con cada problema hay una descripción de
cómo ocurre, cómo afecta a su motor y, lo que es más importante, cómo prevenirlo
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
*Herrumbre
Oxidación dentro del
sistema.
Taponamiento del
sistema. Causa un
desgaste acelerado
Los inhibidores
de corrosión en
un Aditivo
Suplementario de
Enfriamiento de
calidad ayudan a
prevenir el óxido.
Incrustación
(Dureza del
Agua)
Son sales minerales,
especialmente calcio y
magnesio que están
presentes en toda el
agua. Esos minerales
pueden solidificarse y
adherirse a las superficies
metálicas calientes.
1. Tapa los pasajes del
sistema.
2. Provoca depósitos en
áreas de alta temperatura
y reduce la transferencia
de calor causando puntos
calientes. Esto produce
una expansión dispareja
del metal, ralladuras,
cuarteadoras, desgaste
acelerado de los anillos y
eventualmente cabezas
y/o monoblocks rotos.
El Aditivo
Suplementario del
Refrigerante
mantiene las
sales minerales
en suspensión de
tal manera que no
pueden
depositarse en
las superficies
metálicas ni tapar
los pasajes.
Acidez (pH)
1. El etilen glicol del
anticongelante reacciona
con el oxigeno del aire y
forma ácido.
2. Una junta de la cabeza
floja u otra fuga pueden
provocar que se forme
ácido sulfúrico debido a
que el combustible
Corroe el hiero, el acero y
el aluminio
Un Aditivo
Suplementario de
calidad neutraliza
los ácidos y evita
la corrosión.
El pH del
refrigerante debe
estar entre 8.5 y
1.5.
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quemado fugue hacia el
sistema de enfriamiento.
Camisas de los
Cilindros
Picadas
La vibración constante de
la camisa del cilindro
causa que se forme un
vacío momentáneo en su
superficie. El refrigerante
ebulle debido al vacío y
las burbujas de vapor se
forman en la superficie de
la camisa perforando las
áreas no protegidas.
Causa picaduras que
pueden perforar la camisa
y permitir que el
refrigerante entre a la
cámara de combustión o
al cárter.
El Aditivo
Suplementario del
refrigerante cubre
la camisa con una
delgada película
que lo protege de
la erosión sin
impedir la
transferencia de
calor.
Espuma
Espuma -la aereación del
refrigerante- ocurre
cuando entra aire al
sistema.
Ayuda al problema de
erosión por cavitación,
particularmente en las
áreas del impulsor de la
bomba de agua.
Un Aditivo
Suplementario de
Refrigerante de
calidad tiene un
agente
antiespumante
que evita la
formación de
burbujas de aire.
Este
antiespumante es
efectivo a todas
las temperaturas
incluyendo en el
arranque.
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Impulsores de la
Bomba de Agua
Picados
El flujo y la turbulencia
son altos en la hoja del
impulsor. Esto causa
cavitación.
Además, existe la
posibilidad que partículas
abrasivas estén presentes
en el sistema.
Causa pérdida de
eficiencia de la bomba y la
falla total de la bomba.
El Aditivo
Suplementario del
Refrigerante
protege al
impulsor de la
erosión de la
cavitación y el
filtro retiene las
partículas para
reducir el
desgaste
abrasivo en los
componentes del
sistema de
enfriamiento.
INICIO CORRECTO Antes de cambiar el refrigerante, el sistema debe ser lavado
completamente para remover cualquier contaminación. Un sistema limpio debe estar
libre de contaminantes sólidos y líquidos incluyendo aceite.
AGUA DE REPUESTO El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento
requiere un agua de repuesto de calidad. Toda agua de repuesto es corrosiva, sin
embargo, debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales. Debe usarse
agua de la red municipal tan blanda como sea posible.
Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no
debe ser utilizada. Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones
para el agua utilizada en sus motores. La siguiente tabla muestra algunas de esas
especificaciones.
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CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
Dureza 100ppm 300ppm 170ppm
Cloruros 40ppm 100ppm 40ppm
Sulfatos 100ppm 100ppm 100ppm
Sólidos
disueltos
340ppm 500ppm 340ppm
ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de un año un anticongelante, etilen glicol, propilen glicol o
anticongelante de larga vida. El glicol en el anticongelante provee protección contra el
congelamiento. También proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos. Esas
juntas podrían encogerse si se utiliza agua sola y podría resultar una fuga.
Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy
están relacionados al anticongelante. Uno de los problemas más notorios es la
gelación/disminución de silicatos. Los problemas de gelación de silicatos han
aumentado en frecuencia desde principios de los años 80. Las dos causan mayores de
éste problema son:
1. Anticongelante con altos silicatos.
2. Sobreconcentración de anticongelante y/o de Aditivos Suplementarios.
Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben
cumplir la especificación GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de
silicatos. La concentración del anticongelante debe ser mantenida entre 40% y 60%
(40% de anticongelante y 60% de agua hasta 60% de anticongelante y 40% de agua).
Una mezcla de 50% es ideal.
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ADITIVOS SUPLEMENTARIOS
El utilizar la cantidad apropiada de un Aditivo Suplementario de alta calidad es muy
crítico en prevenir el problema mencionado en la tabla de la página anterior. Cuando se
rellena un sistema limpio con anticongelante nuevo y agua se requiere un Aditivo
Suplementario. Esos aditivos contienen muchos inhibidores que no se encuentran en
los anticongelantes de hoy, o si están presentes, su nivel de concentración es bajo
(inaceptables para la protección del motor). Cuando se lleve a cargo la precarga,
asegúrese de utilizar el filtro de precarga adecuado al tamaño de su sistema o 4 onzas
[120 ml] de Aditivo Suplementario líquido por galón [3.8 l] de anticongelante (los
Aditivos Suplementarios más comunes tienen un requerimiento base de 4 onzas [120
ml]). En cualquier caso, asegúrese de seguir las especificaciones del fabricante del
Aditivo Suplementario.
SERVICIO
Los Aditivos Suplementarios se consumen mientras están en el proceso de proteger las
superficies metálicas que están en contacto con el refrigerante.
Esos aditivos deben ser repuestos utilizando filtros que los contengan o utilizando
Aditivos Suplementarios líquidos a los intervalos especificados para mantener los
niveles de concentración adecuados.
DRENADO Y LAVADO PERIODICO
El anticongelante se descompone en ácidos corrosivos debido a los ciclos de
temperatura en el sistema de enfriamiento. El anticongelante también se contamina con
suciedad, aceite, gases de combustión e inhibidores agotados. Aunque un filtro de
refrigerante de calidad removerá los contaminantes sólidos, no removerá el aceite o los
gases de combustión. Debido a la descomposición del anticongelante, todos los
fabricantes de motores recomiendan el drenado y lavado periódico. Caterpillar y Detroit
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Diesel recomiendan que éste sea anual mientras que Cummins y Mack recomiendan un
máximo de dos años.
La combustión, cuando se realiza normalmente, alcanza temperaturas instantáneas
que llegan a superar los 2500º C. Es por lo que los elementos del motor más próximos
a la cámara de compresión se calientan, hasta el punto que pueden alcanzar
temperaturas tan elevadas que podrían, si no se refrigeran, provocar su fundición.
Tanto el cilindro, como el pistón, como la cámara de combustión, como las válvulas
de escape requieren refrigeración, siendo estas últimas las que más dificultades ofrecen
ya que para evacuar de ellas el calor sólo puede hacerse uso de sus guías y de sus
asientos en la culata.
Es importante señalar que la refrigeración no debe ser excesiva, ya que si la
temperatura del motor no alcanza un cierto valor, la combustión no se realiza con
normalidad, lo que hace que el motor funcione sin regularidad, y el aceite lubricante
resulta excesivamente viscoso, lo cual, como se verá más adelante puede ser causa de
problemas en el motor. Si es demasiado alta puede causar, además de mal
funcionamiento, importantes averías.
Cuando se calculan los rendimientos de un motor alternativo se obtiene que, de la
energía del combustible, tan solo se aprovecha del 30 al 35%, y es precisamente la
refrigeración la principal causa de tan bajo rendimiento. Es por lo que el sistema de
refrigeración debe ser capaz de evacuar la cantidad de calor necesaria, sin excesos ni
defectos que reduzcan el aprovechamiento que de la energía del combustible hace el
motor.
3.2.1. REEMPLAZO DE COMPONENTES.
Sistemas de refrigeración
La refrigeración de los motores alternativos que se utilizan en las máquinas
agrícolas, puede hacerse por aire o por agua.
• La refrigeración por aire evacua el calor del motor mediante una corriente de
aire atmosférico.
Para mejorar la eficiencia, los motores que se refrigeran por aire, disponen aletas de
irradiación, de longitud proporcional a la cantidad de calor a evacuar, en las zonas a
refrigerar.
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Automotriz y Motores a Diesel 69
Figura 1.- Refrigeración por aire.
En los motores que se usan en vehículos que se mueven a gran velocidad, se
aprovecha normalmente el aire que choca contra las aletas durante el desplazamiento,
en cambio, cuando los vehículos son de marcha lenta, o incluso trabajan sin moverse,
como es el caso de los tractores o de las motosierrras, se usa refrigeración forzada
mediante un ventilador que, accionado bien desde el cigüeñal, bien con un motor
eléctrico, impulsa el aire y, mediante conducciones adecuadas, llega a las zonas a
refrigerar.
Figura 2.- Refrigeración forzada por aire.
Además de una gran simplicidad mecánica, este sistema de refrigeración se
caracteriza por su poco peso y por sus bajas necesidades de entretenimiento, en
cambio es ruidoso y está sometido a irregularidades en el nivel de refrigeración que
realiza, ya que la temperatura ambiente incide en su trabajo, hasta tal punto que el
rendimiento volumétrico del motor se puede ver condicionado.
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• La refrigeración por agua consiste en hacer circular una masa de líquido por los
huecos que, al fundir el acero para conformar el bloque y la culata del motor, se dejaron
para que por transmisión se evacuase el calor de las zonas a refrigerar.
Este sistema consiste en un circuito de agua, como el que en esquema se presenta
en la figura siguiente:
6
5
9
1 2
3
10
4
7
8
1.- Depósito inferior.
2.- Bomba.
3.- Motor con cámaras de
circulación de agua.
4.- Termostato.
5.- depóstio suprior.
6.- Tapón rocado.
7.- Válvulas de paso.
8.- Depóstio de expansión.
9.- Radiador.
10.- Ventilador.
Figura 3.- Circuito de refrigeración por agua con circulación forzada por bomba.
El funcionamiento es como sigue:
El agua contenida en un depósito, denominado radiador, la cual normalmente lleva
un fluido anticongelante disuelto en ella, sale por la parte inferior del mismo e,
impulsada por una bomba de tipo centrífugo circula por los huecos del motor, entrando
en contacto con las paredes del cilindro y de la cámara de combustión y evacuando la
parte del calor producido en la combustión que absorben los elementos del motor, que,
como se ha expuesto es preciso eliminar. El agua circula en un circuito cerrado que la
lleva, refrigerada desde la parte inferior del radiador, por el interior del motor, y caliente
por la energía absorbida, desde la parte superior de la culata hasta la parte superior del
radiador, donde es enfriada a su paso por un panel intercambiador de calor con el aire
atmosférico.
Como el motor debe tener una temperatura media próxima a 80-90º C, y el salto
térmico en el agua desde la temperatura de entrada al bloque y la de su salida por la
culata, para hacer que el motor alcance tras su arranque rápidamente la temperatura de
régimen y para evitar cambios bruscos entre la temperatura y salida del agua de
refrigeración en el motor, se coloca en el circuito una válvula termostática que regula el
paso del líquido, desviándolo de nuevo hacia la bomba o haciéndolo pasar por el
radiador.
Una corriente de aire producida por un ventilador movido por el propio motor,
además de forzar el paso del aire a través del radiador para mejorar su eficiencia,
refrigera otros elementos tales como el generador de corriente o los conductos de
escape.
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• La bomba de agua es de tipo centrífugo, y consta de una carcasa de aleación
ligera, unida al bloque motor en cuyo interior gira una turbina accionada desde el
cigüeñal mediante una correa y dos poleas. Desde una de las poleas hasta la turbina el
movimiento se transmite mediante un eje que gira sobre rodamientos de bolas, en el
cual, para evitar fugas de líquido, se coloca un retén que actúa como prensaestopas.
1
2 3
4
5
1.- Polea de accionamiento.
2.- Rodamiento.
3.- Retén.
4.- Árbol.
5.- Bomba.
Figura 4.- Bomba de agua.
El caudal que envían este tipo de bombas es proporcional al cubo de su velocidad de
giro, por lo que se adaptan automáticamente a las necesidades de refrigeración del
motor ya que, cuanto más rápidamente gira el motor, más caudal de agua envían y
mayor es la capacidad de refrigeración.
• La válvula reguladora de temperatura, se sitúa en la salida de agua caliente de la
culata, mantiene la temperatura ideal de funcionamiento del motor. La cual como se ha
debe mantenerse próxima a 85º C para obtener un funcionamiento redondo del motor
con un rendimiento máximo.
La referida válvula, graduada a la temperatura de funcionamiento del motor, cuando
la temperatura del agua es inferior a la necesaria, cierra el paso hacia el radiador, con
lo cual entra de nuevo en la bomba sin ser refrigerada, lo que hace que alcance muy
pronto la temperatura de régimen. Cuando ha alcanzado la temperatura adecuada la
válvula deja libre la circulación hacia el radiador, con lo que antes de entrar en el motor
es refrigerada.
El principio de funcionamiento de la válvula reguladora de temperatura consiste en
aprovechar la dilatación que origina el aumento de temperatura en algunos materiales.
Para ello se colocan en un fuelle el cual se une a la cabeza de una válvula que abre y
cierra un orificio por el que debe pasar el fluido refrigerante. Cuando la temperatura
aumenta el fuelle se dilata y abre el paso del líquido.
En la figura pueden apreciarse las dos posiciones extremas de funcionamiento.
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Figura 5.- Esquema de funcionamiento
de un termostato de fuelle.
En los vehículos actuales, para alcanzar rápidamente la temperatura de régimen y
mantenerla independientemente de las condiciones climáticas, el ventilador funciona
accionado mediante un motor eléctrico que se pone en marcha sólo cuando el motor
supera la temperatura deseada. Para ello utilizan un sencillo circuito electrónico, como
el que se muestra en la siguiente figura:
3
2
1
4
5
6
7
1.- Batería.
2.- Resistencia.
3.- Termistor.
4.- Transistor.
5.- Relé.
6.- Motor.
7.- Ventilador.
Figura 6.- Sistema de acoplamiento automático del ventilador.
Este sistema de accionamiento del ventilador, de forma independiente del motor,
consigue un mayor rendimiento, un menor consumo específico y reduce la emisión de
ruidos producidos por el motor.
• El radiador es un contenedor de líquido formado por dos depósitos, uno superior y
otro inferior, unidos entre sí de forma que el agua circula al pasar de uno a otro por
conductos que ofrecen, además de una gran conductividad térmica, una alta superficie
de irradiación.
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1.- Depósito superior.
2.- Depósito inferior.
3.- Boca de entrada.
4.- Boca de salida.
5.- Boca de vaciado.
5
3
4
1
2
Figura 7.- Conjunto de radiador.
En el depósito superior va situada una boca de llenado, que se cierra con un tapón
que lleva incorporadas dos válvulas antirretorno cuyo esquema, según la nomenclatura
I.S.O., se muestra en la siguiente figura:
2
31
4
1.- Conexión a depósito superior.
2.- Válvula antirretorno de descarga.
3.- Válvula antirretorno de llenado.
4.- Depósito de expansión.
Figura 8.- Esquema I.S.O. de válvulas del tapón.
En condiciones normales de temperatura del motor ambas válvulas se mantienen
cerradas por la acción de sus respectivos muelles, pero cuando la temperatura del
motor supera la prevista, la presión del vapor aumenta hasta sobrepasar la acción del
muelle que impide la salida, y el vapor de agua sale y se licúa, fuera del radiador, en un
depósito anejo denominado vaso de expansión. Cuando el agua del radiador se enfría
se produce un vacío interno que hace que la segunda válvula se abra y el líquido del
vaso de expansión pase de nuevo al radiador, con lo que se restablece
automáticamente el nivel.
1
2
3
1.- Vaso de expansión.
2.- Tubo de goma.
3.- Radiador.
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Figura 9.- Vaso de expansión.
• En los tractores, como en general en todos los vehículos, se coloca, en lugar
fácilmente visible por el tractorista, un termómetro indicador de la temperatura del agua
de refrigeración, que permite evitar los importantes problemas que podría ocasionar un
calentamiento excesivo del motor.
• El agua de refrigeración, que ofrece inconvenientes que es preciso evitar, como
son su poder oxidante y su punto de congelación, se usa disolviendo en ella aditivos
químicos a base de alcohol etílico mezclado con glicerina y otros productos, que
reducen su capacidad de corrosión, su punto de congelación y la formación de
espumas.
USO
El sistema de refrigeración de los motores alternativos constituye una parte de los
mismos que ofrece muy pocos problemas de funcionamiento y exige poco
entretenimiento.
En el sistema de refrigeración por aire sólo es necesaria la limpieza esporádica de
las aletas, la cual debe hacerse tanto más frecuentemente cuanto peores sean las
condiciones de trabajo de la máquina, y el mantenimiento de la tensión de las correas
de accionamiento del ventilador.
En el sistema de refrigeración por agua la avería más frecuente es la pérdida de
agua en los manguitos de unión y en la bomba, lo cual se manifiesta rápidamente por
disminución del nivel de líquido del vaso de expansión y por aumento de la temperatura
del termómetro indicador.
Otra posible avería es el calentamiento excesivo del agua del radiador. Esta puede
ser debida a fallo de funcionamiento de la válvula termostática o a destensado de la
correa de accionamiento del ventilador. En el caso de que la temperatura alcance
valores excesivamente altos es preciso detener el vehículo ya que, debido al
calentamiento, pueden aparecer importantes averías, que pueden ir desde la rotura de
la junta de culata hasta el gripado del motor.
3.2.6. PROCEDIMIENTO DE ARMADO Y MONTADO DEL SISTEMA.
PASOS A SEGUIR PARA EL MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
DE LA UNIDAD:
A).-
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3.2.7. AJUSTES FINALES.
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B).-
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Automotriz y Motores a Diesel 79
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Automotriz y Motores a Diesel 80
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 81
Colegio Nacional de Educación profesional Técnica
Automotriz y Motores a Diesel 82
Prácticas de Ejercicio y listas de cotejo
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Portafolios de evidencias
Unidad de aprendizaje: 3
Práctica número: 4
Nombre de la práctica: Desmontaje del Sistema de Enfriamiento.
Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno efectuará el procedimiento de desmontaje del
sistema de enfriamiento aplicando con responsabilidad las especificaciones
del fabricante, para garantizar la calidad de su reparación.
Escenario: Taller mecánico.
Duración: 8 hrs.
Materiales Maquinaria y equipo Herramient
a
• Manual del fabricante
• Estopa
• Solventes
• Manual del fabricante
• Charola
• Complementar con la lista de
equipo e instrumentos de la
Práctica 1.
• Lista de Herramienta
de la Práctica 1.
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Automotriz y Motores a Diesel 84
Procedimiento
Aplicar las medidas de seguridad e higiene.
Utilizar ropa de trabajo.
1. Seleccionar la herramienta a utilizar.
Desmontaje del sistema.
2. Consultar el procedimiento de desmontaje en el manual de fabricante.
3. El PSA explicará al equipo de trabajo los pasos a realizar para el desmontaje del sistema, previo a su
desarrollo, a fin de mejorar su comprensión e interpretación y aplicarlos correctamente.
4. Desconectar el cable negativo de la batería.
Vaciar el líquido del radiador y de todo el sistema, ya sea utilizando el grifo de drenado en caso de traerlo o
desconectando la manguera inferior.
Colocar el líquido en un recipiente limpio en caso de que se pueda volver a utilizar.
5. Retirar las mangueras superior o inferior (de no haberlas retirado para el drenado).
6. Desconectar las mangueras del calefactor.
7. Desconectar las mangueras de enfriamiento de la transmisión automática (opcional).
8. Desconectar las mangueras de la bomba de agua.
9. Aflojar los tornillos que sujetan al radiador y retirarlo teniendo cuidado de no golpearlo.
10. Aflojar el tornillo de ajuste de las bandas de alternador retirando la banda.
11. Retirar los tornillos que sujetan al ventilador con la bomba y desmontar éste.
12. Retirar los tornillos que sujetan a la bomba desmontándola.
13. Ordenar y Guardar la herramienta utilizada.
14. Limpiar el área de trabajo.
NOTA: En caso de que sea motoventilador, desconectar la terminal y retirar los tornillos de la tolva observando
su ubicación. Puede ser de una sola pieza, dos o integrada al motor siguiendo con el procedimiento de
desmontaje de la bomba.
Manejar los residuos generados.
El taller deberá contar con un almacén de residuos peligrosos donde se concentren todos los residuos sólidos
y
líquidos.
Recoger con un colector adecuado, evitando en lo posible derramarlos al piso del taller,
aceite, líquido de frenos, anticongelante, solventes y otros líquidos de desecho. Posteriormente se
almacenarán en un depósito a prueba de fugas (plástico para el líquido de frenos) debidamente
etiquetado.
Cada líquido se deberá almacenar en contenedores separados.
Almacenar en una cubeta trapos sucios con aceite, combustible, filtros de aire, aceite y solventes.
Almacenar en cajas etiquetadas pastillas de freno, discos de embrague, y piezas usadas en general.
Guardar baterías inservibles sobre una charola plástica con paredes laterales, para contener eventuales
derrames de ácido.
Realizar un inventario mensual de los residuos en el almacén y contratar a una empresa que se encargue de
la
recolección y disposición de los residuos generados. La empresa deberá contar con la certificación o
autorización vigente de las autoridades ambientales correspondientes.
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Mantenimiento Sistemas Enfriamiento

  • 1. Automotriz y Motores a Diesel 1 Colegio Nacional de Educación Profesional Mantenimiento de Sistemas de Enfriamiento PARA LAS CARRERAS DE PROFESIONAL TÉCNICO-BACHILLER EN: Automotriz Motores a Diesel Manual Teórico-Práctico del Módulo Autocontenido Transversal e- cbcc Colegio Nacional de Educación Profesional Capacitado por ConalepEducación-Capacitación Basadas en Competencias Contextualizadas
  • 2. Automotriz y Motores a Diesel 2 Colegio Nacional de Educación Profesional PARTICIPANTES Director General José Efrén Castillo Sarabia Secretario Académico Marco Antonio Norzagaray Director de Diseño Curricular de la Formación Ocupacional Gustavo Flores Fernández Coordinador de Área: Jaime Gustavo Ayala Arellano Grupo de Trabajo para el Diseño del Módulo Especialistas de Contenido AMIME Asociación Mexicana de Ingenieros Mecánicos y Electricistas Revisor de contenido José Guadalupe Olvera Yáñez Revisión Pedagógica Virginia Morales Cruz Revisores de la Contextualización Agustín Valerio Guillermo Armando Prieto Becerril
  • 3. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 3 Áreas: Mantenimiento e Instalación Manual del curso – módulo Autocontenido Transversal “Mantenimiento de Sistemas de Enfriamiento”. Carreras: Automotriz y Motores a Diesel. D.R. © 2003 CONALEP. Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, incluida la portada, por cualquier medio sin autorización por escrito del CONALEP. Lo contrario representa un acto de piratería intelectual perseguido por la Ley Penal. E-CBCC Av. Conalep No. 5, Col. Lázaro Cárdenas, C. P. 52140 Metepec, Estado de México.
  • 4. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 4 Índice Participantes I. Mensaje al alumno 10 II. Como utilizar este manual 11 III. Propósito del curso módulo autocontenido 14 IV. Normas de competencia laboral 15 V. Especificaciones de evaluación 16 VI. Mapa curricular del curso módulo autocontenido 17 UNIDAD I SELECCIÓN DE EQUIPO Y HERRAMIENTA. 19 1.1. Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del sistema, describiendo sus características. 1.1.1. Introducción al Sistema de Enfriamiento. • Principios. • Características. 1.1.2. Identificación y aplicación de la herramienta utilizada. • Aritmética: - Operaciones básicas. - Manejo de fracciones. • Álgebra: - Números enteros y fraccionarios. - Positivos y negativos. • Geometría: - Ángulos y longitudes. - Áreas y volúmenes. • Técnicas básicas de utilización de herramienta y equipo. • Utilización de herramienta básica. • Sistemas de Unidades y Medidas. - Sistema Métrico decimal. - Sistema Inglés. - Sistema Internacional de Unidades. • Conversión de unidades. 1.1.3. Equipo de Taller. • Eléctrico. • Equipo de soldadura: - De arco eléctrico. - Autógena. - Oxiacetilénica. • Hidráulico. • Neumático.
  • 5. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 5 1.1.4. Equipos especiales. • Instrumentos de Medición y de prueba: - Manómetros. - Densímetros. 1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el trabajo identificando los factores que la afectan, así como los reglamentos que la respaldan. 1.2.1. Seguridad en el Trabajo. • Reglamento. • Identificación de riesgos. • Prevención de riesgos. • Supervisión. • Seguridad Industrial. - Ubicación de áreas de trabajo. - Códigos utilizados. 1.2.2. Higiene en el trabajo. • Medidas . • Reglamentos. • Factores que la afectan. 1.2.3. Accidentes de Trabajo. • Manejo del equipo de seguridad. • Uso de aire comprimido. • Manejo de extinguidores • Equipo de protección. 1.2.4. Almacenamiento, manejo y disposición de productos. • Por tipo de producto. • Por sus características. UNIDAD II VERIFICACIÓN Y DIAGNÓSTICO DE FALLAS DEL SISTEMA. 45 2.1. Identificar los componentes y características del sistema de enfriamiento , en base a su funcionamiento. 2.1.1. Principios de funcionamiento. • Física:
  • 6. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 6 • Temperatura: - Radiación. - Convección. • Escalas de Temperatura: - Absolutas. - Relativas. • Hidráulica: - Transferencia de temperatura en líquidos. • Termodinámica. - Conceptos: fisuras y fugas. - Vacío, Presión. - Presión atmosférica. • Sistemas herméticos. 2.1.2. Tipos de Sistemas de Enfriamiento. • Por aire. • Por líquido. 2.1.3. Componentes del Sistema enfriado por líquido. • Ventilador radial. • Radiadores. • Bomba de agua. • Motoventiladores. • Termostatos. • Mangueras. • Banda. • Tapones de expansión del monoblock. • Refrigerante y Anticongelante. - Características físicas y químicas de refrigerantes. - Mezcla agua-refrigerante: Puntos de ebullición. Punto de congelación. Precauciones. 2.1.4 Componentes y características del sistema enfriado por aire. • Aletas disipadoras de calor. • Enfriadores de aceite. • Ventiladores. • Conductos de aire. 2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del sistema determinando su reparación, en el manual del fabricante. 2.2.1. Tipos de verificación. • Consulta del manual del fabricante. • Hermeticidad. • Al ventilador. • Al embrague del ventilador. • Al radiador. • De circulación de líquido.
  • 7. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 7 • Concentración de refrigerante. 2.2.2. Diagnóstico de fallas. • Termostato. • Fugas. • Ventilador. • Moto ventilador. • Al ventilador auxiliar del radiador de aceite de la caja de velocidades. • Bomba de agua. UNIDAD III MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO. 58 3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema de acuerdo con el procedimiento establecido por el fabricante. 3.1.1. Procedimiento para desmontar y desarmar el sistema de enfriamiento. • De sistema de aire • De sistema de líquido • Manual de fabricante. 3.1.2. Revisión del funcionamiento de componentes. • Manual de fabricante. • Pruebas. 3.1.3. Limpieza de componentes. • Métodos. • Productos de limpieza. 3.2. Realizar las reparaciones y ajustes al sistema de acuerdo con las fallas detectadas respetando las especificaciones del fabricante. 3.2.1. Reemplazo de componentes • Por daños. • Por recomendación del fabricante. 3.2.2. Reparación de fugas del sistema. • Reemplazando piezas. • Por soldadura. 3.2.3. Técnicas de soldadura • Oxiacetilénica.
  • 8. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 8 • Arco eléctrico. • Metales y Aleaciones utilizados. 3.2.4. Reparación de radiadores aplicando soldadura • Determinación de fugas. • Desensamble de tanques. • Reparación del núcleo del radiador. • Verificación de la reparación realizada. 3.2.5. Técnicas de limpieza de un radiador obstruido • Con varillas. • Con agua a presión. • Recomendaciones del fabricante. • Verificación de flujo. 3.2.6. Procedimiento de Armado y montado del sistema. • Manual del fabricante. • De sistema de aire. • De sistema de líquido. 3.2.7. Ajustes Finales. • Bandas. • Abrazaderas. • Anticongelante. • Recomendaciones. 3.2.8. Operaciones circunstanciales. • Avellanado de tubos. • Extracción de tornillos. • Reconstrucción de cuerdas. 3.2.9. Supervisión de la calidad de las reparaciones realizadas. • Métodos de supervisión. • Técnicas de calidad. 3.2.10. Evolución tecnológica de los sistemas de enfriamiento. • Componentes. • Sistemas.
  • 9. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 9 3.2.11. Estrategias de actualización tecnológica. • Métodos. • Técnicas. 3.2.12. Actualización y Utilización de herramienta y equipo de alta tecnología. • Neumática. • Mecánica. • Eléctrica. • Electrónica. • Software.
  • 10. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 10 I. MENSAJE AL ALUMNO ¡CONALEP TE DA LA BIENVENIDA AL CURSO-MÓDULO AUTOCONTENIDO TRANSVERSAL MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO! EL CONALEP, a partir de la Reforma Académica 2003, diseña y actualiza sus carreras, innovando sus perfiles, planes y programas de estudio, manuales teórico-prácticos, con los avances educativos, científicos, tecnológicos y humanísticos predominantes en el mundo globalizado, acordes a las necesidades del país para conferir una mayor competitividad a sus egresados, por lo que se crea la modalidad de Educación y Capacitación Basada en Competencias Contextualizadas, que considera las tendencias internacionales y nacionales de la educación tecnológica, lo que implica un reto permanente en la conjugación de esfuerzos. Este manual teórico práctico que apoya al módulo autocontenido, ha sido diseñado bajo la Modalidad Educativa Basada en Competencias Contextualizadas, con el fin de ofrecerte una alternativa efectiva para el desarrollo de conocimientos, habilidades y actitudes que contribuyan a elevar tu potencial productivo y, a la vez que satisfagan las demandas actuales del sector laboral, te formen de manera integral con la oportunidad de realizar estudios a nivel superior. Esta modalidad requiere tu participación y que te involucres de manera activa en ejercicios y prácticas con simuladores, vivencias y casos reales para promover un aprendizaje integral y significativo, a través de experiencias. Durante este proceso deberás mostrar evidencias que permitirán evaluar tu aprendizaje y el desarrollo de competencias laborales y complementarias requeridas. El conocimiento y la experiencia adquirida se verán reflejados a corto plazo en el mejoramiento de tu desempeño laboral y social, lo cual te permitirá llegar tan lejos como quieras en el ámbito profesional y laboral.
  • 11. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 11 II. CÓMO UTILIZAR ESTE MANUAL Las instrucciones generales que a continuación se te pide que cumplas, tienen la intención de conducirte a vincular las competencias requeridas por el mundo de trabajo con tu formación de profesional técnico. • Redacta cuáles serían tus objetivos personales al estudiar este curso- módulo autocontenido. • Analiza el Propósito del curso- módulo autocontenido que se indica al principio del manual y contesta la pregunta ¿Me queda claro hacia dónde me dirijo y qué es lo que voy a aprender a hacer al estudiar el contenido del manual? Si no lo tienes claro, pídele al docente te lo explique. Revisa el apartado Especificaciones de evaluación, son parte de los requisitos por cumplir para aprobar el curso-módulo. En él se indican las evidencias que debes mostrar durante el estudio del mismo para considerar que has alcanzado los resultados de • Analiza el apartado Normas Técnicas de Competencia Laboral, Norma Técnica de Institución Educativa. • Revisa el Mapa Curricular del módulo autocontenido transversal. Esta diseñado para mostrarte esquemáticamente las unidades y los resultados de aprendizaje que te permitirán llegar a desarrollar paulatinamente las competencias laborales requeridas por la ocupación para la cual te estás aprendizaje de cada unidad. Es fundamental que antes de empezar a abordar los contenidos del manual tengas muy claros los conceptos que a continuación se mencionan: competencia laboral, competencia central, competencia básica, competencia clave, unidad de competencia (básica, genéricas específicas), elementos de competencia, criterio de desempeño, campo de aplicación, evidencias de desempeño, evidencias de conocimiento, evidencias por producto, norma técnica de institución educativa, formación ocupacional, módulo autocontenido, módulo integrador, unidad de aprendizaje, y resultado de aprendizaje. Si desconoces el significado de los componentes de la norma, te recomendamos que consultes el apartado Glosario, que encontrarás al final del manual. • contexto científico, tecnológico, social, cultural e histórico que le permite hacer significativo su aprendizaje, es decir, el sujeto aprende durante la interacción social, haciendo del conocimiento un acto individual y social. Realiza la lectura del contenido de cada capítulo y las actividades de aprendizaje que se te recomiendan. Recuerda que en la educación basada en normas de competencia laborales la responsabilidad del aprendizaje es tuya, pues eres quien desarrolla y orienta sus
  • 12. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 12 formando. • Revisa la Matriz de Competencias del autocontenido transversal. Describe las competencias laborales, básicas y claves que se contextualizan como parte de la metodología que refuerza el aprendizaje lo integra y lo hace significativo • Analiza la Matriz de contextualización del curso- módulo autocontenido. Puede ser entendida como la forma en que, al darse el proceso de aprendizaje, el sujeto establece una relación activa del conocimiento y sus habilidades sobre el objeto desde un conocimientos y habilidades hacia el logro de algunas competencias en particular. • En el desarrollo del contenido de cada capítulo, encontrarás ayudas visuales como las siguientes, haz lo que ellas te sugieren. Si no lo haces no aprendes, no desarrollas habilidades, y te será difícil realizar los ejercicios de evidencias de conocimientos y los de desempeño.
  • 13. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 13 IMÁGENES DE REFERENCIA Estudio individual Investigación documental Consulta con el docente Redacción de trabajo Comparación de resultados con otros compañeros Repetición del ejercicio Trabajo en equipo Sugerencias o notas Realización del ejercicio Resumen Observación Consideraciones sobre seguridad e higiene Investigación de campo Portafolios de evidencias
  • 14. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 14 III. PROPÓSITO DEL CURSO-MÓDULO AUTOCONTENIDO Al finalizar el módulo el alumno realizará las operaciones de mantenimiento al sistema de enfriamiento y sus componentes, desde desarmado hasta las pruebas y ajustes necesarios a los componentes, para desarrollar las habilidades necesarias en la reparación y mantenimiento descritas.
  • 15. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 15 IV. NORMAS TÉCNICAS DE COMPETENCIA LABORAL Para que analices la relación que guardan las partes o componentes de la NTCL o NIE con el contenido del programa del curso–módulo autocontenido de la carrera que cursas, te recomendamos consultarla a través de las siguientes opciones: • Acércate con el docente para que te permita revisar su programa de estudio del curso-módulo autocontenido de la carrera que cursas, para que consultes el apartado de la norma requerida. • Visita la página WEB del CONOCER en www.conocer.org.mx en caso de que el programa de estudio del curso - módulo ocupacional esta diseñado con una NTCL. • Consulta la página de Intranet del CONALEP http://intranet/ en caso de que el programa de estudio del curso - módulo autocontenido está diseñado con una NIE
  • 16. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 16 V. ESPECIFICACIONES DE EVALUACIÓN Durante el desarrollo de las prácticas de ejercicio también se estará evaluando el desempeño. El docente, mediante la observación directa y con auxilio de una lista de cotejo, confrontará el cumplimiento de los requisitos en la ejecución de las actividades y el tiempo real en que se realizó. En éstas quedarán registradas las evidencias de desempeño. Las autoevaluaciones de conocimientos correspondientes a cada capítulo, además de ser un medio para reafirmar los conocimientos sobre los contenidos tratados, son también una forma de evaluar y recopilar evidencias de conocimiento. Al término del curso-módulo deberás presentar un Portafolios de Evidencias1 , el cual estará integrado por las listas de cotejo correspondientes a las prácticas de ejercicio, las autoevaluaciones de conocimientos que se encuentran al final de cada capítulo del manual y muestras de los trabajos realizados durante el desarrollo del curso-módulo, con esto se facilitará la evaluación del aprendizaje para determinar que se ha obtenido la competencia laboral. Deberás asentar datos básicos, tales como: nombre del alumno, fecha de evaluación, nombre y firma del evaluador y plan de evaluación 1 El portafolio de evidencias es una compilación de documentos que le permiten al evaluador, valorar los conocimientos, las habilidades y las destrezas con que cuenta el alumno, y a éste le permite organizar la documentación que integra los registros y productos de sus competencias previas y otros materiales que demuestran su dominio en una función específica (CONALEP. Metodología para el diseño e instrumentación de la educación y capacitación basada en competencias, Pág. 180).
  • 17. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 17 VI. MAPA CURRICULAR DEL CURSO-MODULO OCUPACIONAL Clave: T20112030378MAENF00 1.1. Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del sistema, describiendo sus características. 15 hrs. 1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el trabajo, Identificando los factores que la afectan y los reglamentos que la respaldan. 12 hrs. 2.1. Identificar los componentes y características del sistema de enfriamiento en base a su funcionamiento. 15 hrs. 2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del sistema, determinando su reparación en el manual del fabricante. 13 hrs. 3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema, de acuerdo con el procedimiento establecido por el fabricante. 20 hrs. 3.2. Realizar el mantenimiento al sistema de acuerdo con las fallas detectadas, respetando las especificaciones del fabricante. 51 hrs. Módulo Unidad de Aprendizaje Resultados de Aprendizaje Mantenimiento de Sistemas de Enfriamiento. 126 hrs. 1. Selección de Equipo y Herramienta. 27 hrs. 2. Verificación y Diagnóstico de Fallas del Sistema. 28 hrs. 3. Mantenimiento al Sistema de Enfriamiento. 71 hrs.
  • 18. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 18 UNIDAD I Selección de equipo y herramienta. 1.1. Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del sistema, describiendo sus características. 1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el trabajo, Identificando los factores que la afectan y los reglamentos que la respaldan. UNIDAD II Verificación y diagnostico de fallas del sistema. 2.1. Identificar los componentes y características del sistema de enfriamiento en base a su funcionamiento. 2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del sistema, determinando su reparación en el manual del fabricante. UNIDAD III Mantenimiento al sistema de enfriamiento. 3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema, de acuerdo con el procedimiento establecido por el fabricante. 3.2. Realizar el mantenimiento al sistema de acuerdo con las fallas detectadas, respetando las especificaciones del fabricante.
  • 19. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 19 Selección de Equipo y Herramienta. Al finalizar la unidad, el alumno seleccionará las herramientas que se utilizan en la reparación del sistema de enfriamiento, aplicando las normas de seguridad e higiene establecidas, para la reparación de los sistemas de enfriamiento.
  • 20. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 20 VII. MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE 1.1. Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del sistema, describiendo sus características. 15 hrs. 1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el trabajo, Identificando los factores que la afectan y los reglamentos que la respaldan. 12 hrs. 2.1. Identificar los componentes y características del sistema de enfriamiento en base a su funcionamiento. 15 hrs. 2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del sistema, determinando su reparación en el manual del fabricante. 13 hrs. 3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema, de acuerdo con el procedimiento establecido por el fabricante. 20 hrs. 3.2. Realizar el mantenimiento al sistema de acuerdo con las fallas detectadas, respetando las especificaciones del fabricante. 51 hrs. Módulo Unidad de Aprendizaje Resultados de Aprendizaje Mantenimiento de Sistemas de Enfriamiento. 126 hrs. 1. Selección de Equipo y Herramienta. 27 hrs. 2. Verificación y Diagnóstico de Fallas del Sistema. 28 hrs. 3. Mantenimiento al Sistema de Enfriamiento. 71 hrs.
  • 21. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 21 1. SELECCIÓN DE EQUIPO Y HERRAMIENTA. RESULTADOS DE APRENDIZAJE 1.1 Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del sistema, describiendo sus características. 1.2 Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el trabajo, identificando los factores que la afectan y los reglamentos que la respaldan.
  • 22. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 22 Estudio individual 1.1.1. INTRODUCCIÓN AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO. EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA La temperatura es un parámetro que afecta de manera importante el funcionamiento de los motores de combustión interna modernos. En algunas partes del motor se tienen temperaturas mayores de 1000° C (cámara de combustión), en algunos casos los gases de escape salen a 550° C. En un motor más de la tercera parte de energía que se le suministra a través del combustible se pierde en forma de calor. El sistema de enfriamiento es el que se encarga de que los diferentes componentes del motor se mantengan en temperaturas seguras y así evitar que el motor sufra desgastes prematuros o daños importantes y lograr con ello su máximo rendimiento. Algunas partes del motor que se deben enfriar constantemente son: ♦ Cámara de combustión ♦ Parte alta del cilindro ♦ Cabeza del pistón ♦ Válvulas de escape y de admisión ♦ Cilindro Los sistemas de enfriamiento modernos están diseñados para mantener una temperatura homogénea entre 82° y 113° C. Un sistema que no cumpla los requisitos que se exigen puede producir los siguientes efectos: • Desgaste prematuro de partes por sobrecalentamiento, en especial en el pistón con la pared del cilindro.
  • 23. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 23 • Preignición y detonación. • Daño a componentes del motor o accesorios (radiador, bomba de agua, cabeza del motor, monoblock, bielas, cilindros, etc.). • Corrosión de partes internas del motor. • Entrada de refrigerante a las cámaras de combustión. • Fugas de refrigerante contaminando el aceite lubricante. • Evaporación del lubricante. • Formación de películas indeseables sobre elementos que transfieren calor como los ductos del radiador. • Sobreconsumo de combustible. • Formación de lodos por baja o alta temperatura en el aceite lubricante. Es por todo esto importante conocer cómo trabaja el sistema de enfriamiento, las características que debe tener un buen refrigerante o “anticongelante” y las acciones que pueden afectar de manera negativa al enfriamiento del motor. OBJETIVO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO • Reducir la temperatura dentro de rangos seguros de operación para los diferentes componentes, tanto exteriores como interiores del motor • Disminuir el desgaste de las partes • Reducir el calentamiento de los elementos de la máquina que se mueven unos con respecto a otros. • Mantener una temperatura óptima para obtener el mejor desempeño del motor. Para cumplir con estos objetivos el sistema cuenta con el refrigerante que es la sustancia encargada de transferir el calor hacia el aire del medio ambiente, y debe tener las siguientes características:
  • 24. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 24 • Mantener el refrigerante en estado líquido evitando su evaporación. Esto se logra al cambiar el punto de evaporación de la sustancia refrigerante. • Mantener el refrigerante en estado líquido evitando la formación de hielo al bajar la temperatura ambiente, esto se logra al cambiar el punto de congelación de la sustancia refrigerante. • Evitar la corrosión. • Tener una gran capacidad para intercambiar calor. El agua es el fluido de enfriamiento básico porque es abundante, barato y fluye con facilidad. Los productos químicos que contiene un buen anticongelante mejoran las propiedades del agua y la convierten en un excelente fluido de enfriamiento. Estas sustancias están diseñadas para reducir la formación de espuma, reducir cavitación y evitar la corrosión. La base de casi todos los anticongelantes es el etilenglicol o el propilenglicol. Casi todos los fabricantes recomiendan una mezcla de 50% de anticongelante y agua (mitad y mitad), en áreas muy frías la mezcla puede ser más concentrada pero el límite es 67% (2/3 de anticongelante y 1/3 de agua). CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Los sistemas de enfriamiento se clasifican generalmente de acuerdo al tipo de elemento utilizado para enfriar el motor En algunos casos es un líquido y en otros es aire. Ambos elementos presentan características muy particulares. En sistemas que manejan aire como elemento refrigerante, se requieren grandes cantidades de este elemento para enfriar al motor, por lo cual su uso está restringido a motores pequeños (como en el caso de algunas motocicletas) o en condiciones muy específicas.
  • 25. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 25 Generalmente el aire es llevado al exterior del cilindro el cual cuenta con una serie de aletas para mejorar la transferencia de calor, en otras ocasiones el aire es utilizado además para enfriar un radiador por el cual circula el aceite lubricante y es éste el que realmente enfría al motor. Estos sistemas son muy confiables ya que no presentan fugas de la sustancia refrigerante pero no son tan eficientes como los que utilizan una sustancia líquida además de que proporcionan un mejor control de la temperatura en los cilindros y la cámara de combustión. PARTES DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR LÍQUIDO Al sistema de enfriamiento por líquido lo forman: 1. Radiador 2. Tapón de radiador 3. Mangueras 4. Termostato 5. Ventilador 6. Tolva 7. Bomba de agua
  • 26. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 26 8. Poleas y bandas 9. Depósito recuperador (pulmón) 10. Camisas de agua 11. Intercambiador de calor (de aceite para motores a diesel) 12. Bulbo de temperatura 1.1.2 SISTEMA DE UNIDADES Y MEDIDAS Termodinámica SUPERFICIE Y VOLUMEN DE CONTROL Por consiguiente, un volumen de control se define como aquella región del espacio que se considera en un estudio o análisis dados. La masa de operante dentro del volumen puede ser constante (aunque no la misma materia en un instante dado) como en el caso del motor de automóvil o el de una tobera para agua simple, o bien, puede ser variable, como sucede con un neumático de auto al ser inflado. PROPIEDADES Y ESTADO Para calcular cambios de energía que hayan ocurrido en un sistema o sustancia operante, se debe estar en condiciones de expresar el comportamiento del sistema en función de características descriptivas llamadas propiedades. Las propiedades se pueden clasificar como intensivas o extensivas. Las propiedades intensivas son independientes de la masa; por ejemplo, temperatura, presión, densidad. Cuando se habla del estado de una sustancia pura, o de un sistema, nos referimos a su condición identificada por las propiedades de la sustancia; este estado se define general-mente por valores particulares de dos propiedades independientes. Todas las demás propie-dades termodinámicas de la sustancia tienen ciertos valores particulares siempre que una cierta masa de sustancia se halle en este estado macroscópico particular. Ejemplos de propiedades termodinámicas, además de p, v, y T, son: energía interna. SISTEMAS DE UNIDADES
  • 27. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 27 En los sistemas coherentes de unidades más comúnmente empleados y en los que k vale la unidad, pero no carece de dimensiones, se tienen las siguientes definiciones de unidades de fuerza: CGS: MKS (o SI): Técnico métrico: Técnico inglés: dina acelera una masa de 1 g a xazón de 1 cml seg2 newton acelera una masa de 1 kg a razón de 1 m/seg2 kilogramo fuerza acelera una masa de 1 utm a razón de I m/seg2 libra fuerza acelera una masa de I slug a razón de 1 pie/seg2 En los llamados “sistemas de ingeniería”, el valor de k no es igual a la unidad ni adimensional, y se tienen así las siguientes definiciones: 1 kilogramo fuerza (kgf) imparte a una masa de I kg una aceleración de 9.8066 mi seg2 I libra fuerza (lbf) imparte a una masa de I lb una aceleración de 32.174 pie/seg2 De la ecuación (l-I A) se obtiene k = mal F. Aplicando las anteriores definiciones resulta k = (l kg) (9.8066 m/seg2)/kgf -+ 9.8066 kg . m/kgf’seg2 k = (l lb) (32.174 pie/seg2)/lbf -+ 32.174 lb . pie/lbf’seg2 En esta parte el lector debe entender bien que el valor de k puede ser diferente de la unidad y tener unidades congruentes con el sistema de unidades que se emplee. UNIDADES SI En vista de la relativa novedad, unicidad y aceptación universal de este sistema de unida-des métricas, se considera que es muy conveniente ahora una breve descripción de las unidades SI. Se dan luego las definiciones de sus siete unidades fundamentales para poner de relieve sus conceptos físicos. Definiciones de las unidades fundamentales SI 1. El metro (m) es la unidad de longitud y es igual a 1 650 763.73 longitudes de onda en el vacío de la radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2p’fI y 5d5 del átomo de criptón 86. 2. El kilogramo (kg) es la unidad de masa y es la masa del prototipo internacional del kilogramo. Es la única unidad fundamental que tiene prefijo (kilo).
  • 28. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 28 1. El segundo (seg.) es la unidad de tiempo y equivale a la duración de 9 192 631 770 ciclos (o periodos) de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado funda-mental del átomo de cesio 133. 4. El ampere (A) es la unidad de corriente eléctrica y es la corriente constante que, si circulara por dos conductores paralelos rectos de longitud infinita, con sección transversal circular despre-ciable, y colocados a 1 m de distancia en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10-7 newtons por metro (N/m) de su longitud. 5. El kelvin (K) es la unidad de temperatura termodinámica y corresponde a la fracción 1/273.16 del punto triple del agua. 6. El mal es unidad de cantidad de sustancia y es la cantidad en un sistema que contenga tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 kg de carbono 12. 7. La candela (cd) es la unidad de intensidad luminosa y es el valor de esta cantidad, en dirección perpendicular, de una superficie igual a (1/600 000) m2 de un cuerpo negro a la temperatura de solidificación del platino, bajo una presión de 101 325 N/m2. ampere por metro cuadrado MANUALES DE FABRICACIÓN Los manuales de fabricación, nos ayudan a resolver problemas técnicos de una determinada unidad automotriz, es fundamental en el mantenimiento de una unidad automotriz
  • 29. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 29 Figura 15. Manual del fabricante Los manuales del fabricante, nos brindan las características específicas, el saber utilizar un manual es de gran importancia, porque se logra simplificar la búsqueda del una actividad, en el mantenimiento preventivo o correctivo de la unidad motriz. Es importante tener en el taller los manuales de los sistemas que se revisan más frecuentemente en el servicio de los automóviles. 1.1.3 HERRAMIENTAS MANUALES Las herramientas manuales , no requieren un tipo de energía, accionar o fuerza externa para su funcionamiento, la aplicación directa de la misma sobre una parte mecánica es suficiente para su aplicación.
  • 30. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 30 Figura 16. Herramientas manuales básicas. EQUIPO DE TALLER El equipo del taller es importante porque nos ayuda a realizar nuestro trabajo, con menor esfuerzo, y una mejor calidad y eficiencia. 1.1.4. EQUIPOS ESPECIALES Son herramientas que tienen características particulares, y que se utilizan de manera especializada.
  • 31. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 31 Figura 17. Equipo especial, para medir la resistencia de los censores Multimetro y conexiones para realizar mediciones en las líneas de los censores del automóvil. 1.2.1 SEGURIDAD EN EL TRABAJO La seguridad en el taller mecánico es fundamental para la integridad de cada una de las personas que laboran dentro del mismo. El trabajar con un sistema de enfriamiento, nos lleva en determinado momento a una condición insegura y el acto inseguro, que se origina de la rutina y cansancio que se produce de manera normal en la jornada de trabajo.
  • 32. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 32 1.2.2 HIGIENE EN EL TRABAJO La limpieza es fundamental en el taller mecánico, el trabajar con limpieza nos garantiza un mejor trabajo y una seguridad personal en cada una de las actividades que se realiza. 1.2.3 CAUSAS DE ACCIDENTES DE TRABAJO El mal manejo de instrumentos mecánicos , se origina cuando no se respeta la secuencia del trabajo, así como el realizar las actividades de manera congruente y conciente. La prevención de riesgos es fundamental, en el momento de realizar una actividad de trabajo en el taller mecánico. El utilizar equipo de protección nos ayuda a prevenir accidentes y a cuidar nuestra integridad física. SEGURIDAD INDUSTRIAL La seguridad industrial es un factor que en nuestros días es prioritario, los reglamentos de seguridad deben de considerarse, para un mejor desempeño dentro del taller mecánico.
  • 33. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 33
  • 34. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 34 Prácticas de Ejercicio y listas de cotejo Portafolios de evidencias Prácticas y Listas de Cotejo Unidad de aprendizaje: 1 Práctica número: 1 Nombre de la práctica: Identificación del Equipo y Herramienta en el Taller. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica el alumno identificará las características y uso del equipo y herramienta que se emplea para reparar el sistema de enfriamiento, utilizando con disciplina y responsabilidad los manuales del equipo. Escenario: Taller mecánico. Duración: 6 hrs. Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Lápiz. • Cuaderno para tomar notas. • Estopa. • Solvente. • Ropa de trabajo. • Manuales de fabricantes de equipo de taller. • Anteojos de protección. Equipo e instalaciones: • Extractores diversos. • Opresores de resortes de válvulas. • Opresores de anillos de pistón. • Rampa hidráulica para levantar el vehículo. • Grúa para levantar motores. • Gato hidráulico para desmontar transmisiones. • Lámparas de extensión. • Guantes. • Equipo para medición de fugas de compresión. • Equipo para medición de compresión. • Extractor de gases de escape. • Colectores de aceite usado. • Escariador de guías de válvula. Herramientas manuales (en Medidas métricas e inglesas): • Desarmadores. • Pinzas. • Llaves españolas. • Llaves de estrías. • Llaves mixtas. • Martillos. • Punzones. • Cinceles. • Limas. • Dados y accesorios. • Llaves y puntas allen. • Llaves y puntas torx. • Machuelos. • Tarrajas. • Extractores de tornillos. • Avellanador. • Cortador de tubo.
  • 35. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 35 Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Asentador de válvulas. • Dinamómetro para resortes. • Bomba para drenado de líquidos (aceite, gasolina, anticongelante). • Almacén de residuos peligrosos. • Instalación de aire comprimido. • Pistola neumática. • Matraca neumática. • Boquilla para sopletear. • Salidas de corriente de 110 V / 60 Hz. • Cargador de baterías. • Mesas y bancos de trabajo. • Anaqueles y carros para guardar herramienta. • Taladro y brocas. • Prensa hidráulica. • Soportes para motores. • Extinguidor. Instrumentos de medición: • Regla metálica. • Vernier. • Micrómetros de interiores y exteriores. • Calibrador de lainas • Plastigage. • Torquímetros de diversas capacidades. • Indicadores de ángulos de apriete. • Analizador de gases de escape. • Tensor de bandas (dinamómetro). • Manómetro con adaptadores para medición de presión de aceite, combustible y refrigerante. • Tacómetro. • Multímetro. • Osciloscopio. • Lámpara de tiempo. • Scanner OBD. • Equipo de diagnóstico del fabricante. • Herramienta especial de acuerdo con lo requerido en los manuales de los fabricantes.
  • 36. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 36 Procedimiento 1. Aplicar las medidas de seguridad e higiene: El taller deberá de estar limpio antes de iniciar las prácticas, con especial cuidado en evitar manchas de aceite u otros líquidos. Los cables y mangueras deberán estar colgados del techo, de forma que no existan riesgos de tropezar con ellos. El exterior de los automóviles, motores o piezas deberá estar limpio antes de iniciar los trabajos de las prácticas. Siempre que el motor esté encendido dentro del taller se deberá conectar el extractor de gases de escape a todas las salidas de escape del vehículo. En el taller se deberá contar siempre con un extintor ABC cuya carga se verifique semestralmente. Todas las conexiones eléctricas del taller deberán encontrarse en buen estado y por ningún motivo existirán cables o conductores expuestos. Utilizar protectores para las salpicaderas del automóvil, los asientos, volante y otras piezas que se puedan ensuciar o dañar durante las reparaciones. Para poder conducir un automóvil en una prueba de carretera es requisito indispensable contar con una licencia de conducir vigente y respetar el reglamento local y federal de tránsito. 2. Los alumnos deberán utilizar la siguiente ropa de trabajo: Botas de seguridad. Bata u overol (manga corta o larga según el clima). Para tareas de soldadura se deberá usar una careta de seguridad, guantes de carnaza y un delantal de carnaza. Para manejar piezas calientes o baterías y terminales de batería se deberán utilizar guantes de carnaza. Evitar el uso de relojes, hebillas y botones expuestos, corbatas, cabello largo sin recoger. Usar un cubre bocas siempre que se trabaje en limpieza y desmontaje de frenos. Evitar el uso de relojes, anillos o cualquier otro accesorio o prenda metálicos siempre que se trabaje con sistemas eléctricos. En trabajos con taladro, esmeril o carda, así como en lavado de piezas a alta presión y lavado de piezas con solventes se deberán utilizar lentes de seguridad. Utilizar guantes de hule al trabajar con combustible, solventes, líquido de frenos y al llenar baterías con ácido.
  • 37. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 37 Procedimiento 3. El alumno más adelantado o experimentado, con la guía del PSA, (o el PSA) tendrá que: • Explicar el procedimiento que se va a ejecutar, reflexionando sobre el tipo de tareas que se aprenderán. • Contestar las preguntas que haga el PSA sobre el procedimiento, aspectos importantes que deben cuidar, fallas más frecuentes, etc. (según el tema que se trate). • Plantear dudas, así como soluciones a los problemas que se presenten durante la práctica y en relación a situaciones específicas. • Corregir errores o malas interpretaciones en el procedimiento, para su correcta ejecución. • Ejecutar la operación hasta hacerla con precisión. • Pasar en forma rotatoria por el aprendizaje de enseñar. 4. Explicar las características y Técnicas de uso de las herramientas generales. • Llaves españolas • Llaves de estrías • Llaves mixtas • Llaves allen • Desarmadores plano y de cruz: versatilidad de largo y tamaño. • Autoclé. • Martillos, de bola, de uña, de hule • Cinceles planos, de punta y botadores • Marcadores de golpe • Arco con segueta • Limas : bastarda, musa, fina, media caña, redonda • Tornillo de banco • Pinzas de mecánico, electricista, presión y de seguros. • Cepillo de alambre • Charola • Torquímetro 5. Explicar las características y Técnicas de uso de las herramientas especiales. • Opresor de anillos • Garruchas • Prensas • Lámpara de tiempo • Machuelos • Tarraja • Llave para filtro de aceite (cincho) • Carda 6. Explicar las características y Técnicas de uso de los instrumentos de medición. • Tacómetro • Multímetro • Calibrador • Micrómetro • Comparador de carátula
  • 38. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 38 Procedimiento • Regla graduada • Medidor de ángulos 7. Explicar las características y Técnicas de uso del equipo para la reparación del motor. • Extractor de poleas • Malacate o cadena • Compresor • Tripié para soportar y mover motores • Gato hidráulico • Soportes o torres • Solventes para limpiar 8. El PSA planteará a los alumnos casos de reparación en el motor de un vehículo para que participen clasificando las herramientas, equipo y materiales que utilizarían para su reparación. 9. Guardar la herramienta y equipo utilizado. 10. Limpiar el área de trabajo. Implantar el concepto de Manejo de residuos generados, aplicándose apropiadamente en cada práctica. El taller deberá contar con un almacén de residuos peligrosos donde se concentren todos los residuos sólidos y líquidos. Recoger con un colector adecuado, evitando en lo posible derramarlos al piso del taller, aceite, líquido de frenos, anticongelante, solventes y otros líquidos de desecho. Posteriormente se almacenarán en un depósito a prueba de fugas (plástico para el líquido de frenos) debidamente etiquetado. Cada líquido se deberá almacenar en contenedores separados. Almacenar en una cubeta trapos sucios con aceite, combustible, filtros de aire, aceite y solventes Almacenar en cajas etiquetadas pastillas de freno, discos de embrague, y piezas usadas en general. Guardar baterías inservibles sobre una charola plástica con paredes laterales, para contener eventuales derrames de ácido. Realizar un inventario mensual de los residuos en el almacén y contratar a una empresa que se encargue de la recolección y disposición de los residuos generados. La empresa deberá contar con la certificación o autorización vigente de las autoridades ambientales correspondientes.
  • 39. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 39 Lista de cotejo de la práctica número 1: Identificación del Equipo y Herramienta en el Taller. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con un aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Desarrollo Si No No Aplic a Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Identificó cada una de las herramientas generales. 2. Comprendió y utilizó en cada caso las técnicas de uso de las herramientas generales. 3. Identificó las herramientas especiales. 4. Comprendió y utilizó en cada caso las técnicas de uso de herramientas especiales. 5. Identificó los instrumentos de medición. 6. Utilizó en cada caso técnicas de uso de los instrumentos de medición. 7. Identificó las escalas de los instrumentos de medición. 8. Identificó y seleccionó el uso de los solventes y grasas. 9. Cuidó, guardó y limpió la herramienta utilizada. 10. Adoptó la limpieza del área de trabajo. Manejó los residuos generados. Observaciones: PSA: Hora de inicio: Hora de término: Evaluación:
  • 40. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 40 Unidad de aprendizaje: 1 Práctica número: 2 Nombre de la práctica: Identificación de la Seguridad e Higiene en el Taller Automotriz. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica el alumno observará las medidas de seguridad e higiene en el taller automotriz con responsabilidad y disciplina en la utilización del equipo de protección y las acciones para prevenir accidentes. Escenario: Taller mecánico. Duración: 3 hrs. Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Solventes. • Estopa. • Franela. • Material de limpieza. • Normatividad vigente de seguridad industrial. • Normatividad ambiental vigente. Equipo e instalaciones • Extractores diversos. • Opresores de resortes de válvulas. • Opresores de anillos de pistón. • Rampa hidráulica para levantar el vehículo. • Grúa para levantar motores. • Gato hidráulico para desmontar transmisiones. • Lámparas de extensión. • Guantes. • Equipo para medición de fugas de compresión. • Equipo para medición de compresión. • Extractor de gases de escape. • Colectores de aceite usado. • Bomba para drenado de líquidos (aceite, gasolina, anticongelante). • Almacén de residuos peligrosos. • Instalación de aire comprimido. • Pistola neumática. Herramientas manuales en medidas métricas e inglesas: • Desarmadores. • Pinzas. • Llaves españolas. • Llaves de estrías. • Llaves mixtas. • Martillos. • Punzones. • Cinceles. • Limas. • Dados y accesorios. • Llaves y puntas allen. • Llaves y puntas torx. • Machuelos. • Extractores de tornillos. • Avellanador. • Cortador de tubo. • Herramienta especial de acuerdo con lo requerido en los manuales de los fabricantes.
  • 41. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 41 Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Pistola neumática para sopletear. • Salidas de corriente de 110 V / 60 Hz. • Cargador de baterías. • Mesas y bancos de trabajo. • Anaqueles y carros para guardar herramienta. • Taladro y brocas. • Prensa hidráulica. • Soportes para motores. • Extinguidor. Instrumentos de medición: • Regla metálica • Vernier • Micrómetros de interiores y exteriores. • Calibrador de lainas • Plastigage • Torquímetros de diversas capacidades • Indicadores de ángulos de apriete. • Analizador de gases de escape • Manómetro con adaptadores para medición de presión de aceite, combustible y refrigerante. • Multímetro. • Osciloscopio. • Lámpara de tiempo. • Scanner OBD. • Equipo de diagnóstico del fabricante.
  • 42. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 42 Procedimiento 1. Identificar las medidas específicas de seguridad e higiene aplicables durante el desarrollo de cada trabajo realizado en el taller. El taller deberá de estar limpio antes de iniciar las prácticas, con especial cuidado en evitar manchas de aceite u otros líquidos. Los cables y mangueras deberán estar colgados del techo, de forma que no existan riesgos de tropezar con ellos. El exterior de los automóviles, motores o piezas deberá estar limpio antes de iniciar los trabajos de las prácticas. Siempre que el motor esté encendido dentro del taller se deberá conectar el extractor de gases de escape a todas las salidas de escape del vehículo. En el taller se deberá contar siempre con un extintor ABC cuya carga se verifique semestralmente. Todas las conexiones eléctricas del taller deberán encontrarse en buen estado y por ningún motivo existirán cables o conductores expuestos. Utilizar protectores para las salpicaderas del automóvil, los asientos, volante y otras piezas que se puedan ensuciar o dañar durante las reparaciones. Para poder conducir un automóvil en una prueba de carretera es requisito indispensable contar con una licencia de conducir vigente y respetar el reglamento local y federal de tránsito. 2. Los alumnos deberán utilizar la siguiente ropa de trabajo: Botas de seguridad. Bata u overol (manga corta o larga según el clima). Para tareas de soldadura se deberá usar una careta de seguridad, guantes de carnaza y un delantal de carnaza. Para manejar piezas calientes o baterías y terminales de batería se deberán utilizar guantes de carnaza. Evitar el uso de relojes, hebillas y botones expuestos, corbatas, cabello largo sin recoger. Usar un cubre bocas siempre que se trabaje en limpieza y desmontaje de frenos. Evitar el uso de relojes, anillos o cualquier otro accesorio o prenda metálicos siempre que se trabaje con sistemas eléctricos. En trabajos con taladro, esmeril o carda, así como en lavado de piezas a alta presión y lavado de piezas con solventes se deberán utilizar lentes de seguridad. Utilizar guantes de hule al trabajar con combustible, solventes, líquido de frenos y al llenar baterías con ácido.
  • 43. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 43 Procedimiento 3. El alumno más adelantado o experimentado, con la guía del PSA, (o el PSA) tendrá que: • Explicar el procedimiento que se va a ejecutar, reflexionando sobre el tipo de tareas que se aprenderán. • Contestar las preguntas que haga el PSA sobre el procedimiento, aspectos importantes que deben cuidar, fallas más frecuentes, etc. (según el tema que se trate). • Plantear dudas, así como soluciones a los problemas que se presenten durante la práctica y en relación a situaciones específicas. • Corregir errores o malas interpretaciones en el procedimiento, para su correcta ejecución. • Ejecutar la operación hasta hacerla con precisión. • Pasar en forma rotatoria por el aprendizaje de enseñar. 4. Señalar la importancia de la organización de las áreas de trabajo en el taller. 5. Identificar la ruta de evacuación del taller en caso de siniestro. 6. Identificar la importancia de orden y limpieza en el taller, para evitar accidentes de trabajo. 7. Mostrar el uso y manejo del aire comprimido (precaución en el manejo del compresor). 8. Identificar el uso y riesgo al trabajar con aceites, grasas, y líquidos inflamables en manos y herramientas. 9. Mostrar el uso y manejo del extinguidor. 10. Identificar el procedimiento para proporcionar primeros auxilios en caso de accidentes o lesiones en el trabajo. 11. Dotar el botiquín con los medicamentos mínimos necesarios de primeros auxilios según el tipo de trabajo 12. Mostrar y explicar la función de los señalamientos de seguridad. 13. Con la supervisión del PSA, preparar las situaciones necesarias para realizar un simulacro general en el que resultarían algunos “heridos” a consecuencia de un conato de incendio preparado. Todo esto para aplicar el uso de extinguidores, material de primeros auxilios, rutas de evacuación, etc., como conocimientos adquiridos de la práctica y con la participación de todos. 14. Guardar el equipo empleado. 15. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica. Implantar el concepto de Manejo de residuos generados, aplicándose apropiadamente en cada práctica. El taller deberá contar con un almacén de residuos peligrosos donde se concentren todos los residuos sólidos y líquidos. Recoger con un colector adecuado, evitando en lo posible derramarlos al piso del taller, aceite, líquido de frenos, anticongelante, solventes y otros líquidos de desecho. Posteriormente se almacenarán en un depósito a prueba de fugas (plástico para el líquido de frenos) debidamente etiquetado. Cada líquido se deberá almacenar en contenedores separados. Almacenar en una cubeta trapos sucios con aceite, combustible, filtros de aire, aceite y solventes Almacenar en cajas etiquetadas pastillas de freno, discos de embrague, y piezas usadas en general. Guardar baterías inservibles sobre una charola plástica con paredes laterales, para contener eventuales derrames de ácido. Realizar un inventario mensual de los residuos en el almacén y contratar a una empresa que se encargue de la recolección y disposición de los residuos generados. La empresa deberá contar con la certificación o autorización vigente de las autoridades ambientales correspondientes.
  • 44. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 44 Lista de cotejo de la práctica número 2: Identificación de la Seguridad e Higiene en el Taller Automotriz. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Desarrollo Si No No Aplic a Aplicó las medidas específicas de seguridad e higiene aplicables durante el desarrollo de cada trabajo. Seleccionó el equipo de protección personal. Utilizó la ropa de protección personal. 1. Señaló la importancia de la organización en el taller. 2. Identificó las ruta de evacuación del taller. 3. Consideró la importancia del orden y limpieza en el taller. 4. Utilizó el aire comprimido observando las medidas de seguridad. Observó las medidas de seguridad en el uso de aceites, grasas, y líquidos inflamables en manos y herramientas. 5. Identificó el uso y manejo del extinguidor. 6. Aplicó los procedimientos necesarios en la prestación de primeros auxilios en caso de accidentes o lesiones en el trabajo. Suministró el botiquín con los medicamentos mínimos necesarios de primeros auxilios según el tipo de trabajo. 7. Identificó los señalamientos de seguridad. 8. Cuidó, guardó y limpió el equipo empleado. Manejó los residuos generados. Observaciones: PSA: Hora de inicio: Hora de término: Evaluación:
  • 45. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 45 Verificación y Diagnóstico de Fallas del sistema. Al finalizar la unidad, el alumno realizará el diagnóstico de fallas del sistema de enfriamiento, de acuerdo a las especificaciones del fabricante y utilizando el equipo de pruebas, para la reparación del sistema.
  • 46. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 46 VII. MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE 1.1. Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del sistema, describiendo sus características. 15 hrs. 1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el trabajo, Identificando los factores que la afectan y los reglamentos que la respaldan. 12 hrs. 2.1. Identificar los componentes y características del sistema de enfriamiento en base a su funcionamiento. 15 hrs. 2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del sistema, determinando su reparación en el manual del fabricante. 13 hrs. 3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema, de acuerdo con el procedimiento establecido por el fabricante. 20 hrs. 3.2. Realizar el mantenimiento al sistema de acuerdo con las fallas detectadas, respetando las especificaciones del fabricante. 51 hrs. Módulo Unidad de Aprendizaje Resultados de Aprendizaje Mantenimiento de Sistemas de Enfriamiento. 126 hrs. 1. Selección de Equipo y Herramienta. 27 hrs. 2. Verificación y Diagnóstico de Fallas del Sistema. 28 hrs. 3. Mantenimiento al Sistema de Enfriamiento. 71 hrs.
  • 47. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 47 2. VERIFICACIÓN Y DIAGNÓSTICO DE FALLAS DEL SISTEMA. RESULTADOS DE APRENDIZAJE 2.1 Identificar los componentes y características del sistema de enfriamiento, en base a su funcionamiento. 2.2 Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del sistema, determinando su reparación en el manual del fabricante.
  • 48. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 48 2.1.1 PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO. La temperatura es un parámetro que afecta de manera importante el funcionamiento de los motores de combustión interna modernos. En algunas partes del motor se tienen temperaturas mayores de 1000° C (cámara de combustión), en algunos casos los gases de escape salen a 550° C. En un motor más de la tercera parte de energía que se le suministra a través del combustible se pierde en forma de calor. El sistema de enfriamiento es el que se encarga de que los diferentes componentes del motor se mantengan en temperaturas seguras y así evitar que el motor sufra desgastes prematuros o daños importantes y lograr con ello su máximo rendimiento. Algunas partes del motor que se deben enfriar constantemente son: ♦ Cámara de combustión ♦ Parte alta del cilindro ♦ Cabeza del pistón ♦ Válvulas de escape y de admisión ♦ Cilindro Los sistemas de enfriamiento modernos están diseñados para mantener una temperatura homogénea entre 82° y 113° C. Un sistema que no cumpla los requisitos que se exigen puede producir los siguientes efectos: • Desgaste prematuro de partes por sobrecalentamiento, en especial en el pistón con la pared del cilindro. • Preignición y detonación. • Daño a componentes del motor o accesorios (radiador, bomba de agua, cabeza del motor, monoblock, bielas, cilindros, etc.). • Corrosión de partes internas del motor. • Entrada de refrigerante a las cámaras de combustión.
  • 49. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 49 • Fugas de refrigerante contaminando el aceite lubricante. • Evaporación del lubricante. • Formación de películas indeseables sobre elementos que transfieren calor como los ductos del radiador. • Sobreconsumo de combustible. • Formación de lodos por baja o alta temperatura en el aceite lubricante. Es por todo esto importante conocer cómo trabaja el sistema de enfriamiento, las características que debe tener un buen refrigerante o “anticongelante” y las acciones que pueden afectar de manera negativa al enfriamiento del motor. CIRCUITO DEL LÍQUIDO REFRIGERANTE EN EL MOTOR Una banda acoplada a la polea del cigüeñal mueve la polea de la bomba de agua, ésta provoca el movimiento del líquido refrigerante del motor hacia el radiador, en él se hace pasar una corriente de aire movida por el ventilador hacia el líquido refrigerante, lo que le permite bajar su temperatura y, a través de unas mangueras, este líquido retorna hacia el motor para volver a iniciar el ciclo. El líquido que entra al motor transfiere parte del calor generado en la cámara de combustión removiéndolo de la parte superior del cilindro, de las válvulas de admisión y de escape, y del mismo cilindro a través de las camisas que lo envuelven y que forman parte del monoblock. Este líquido caliente es impulsado por la bomba de agua y enviado hacia el radiador pasando por el termostato concluyendo así el ciclo. Cuando el motor está por debajo de la temperatura de operación, el termostato loquea el flujo de agua hacia el radiador, circulando éste solamente por las camisas de agua para elevar la temperatura de manera homogénea hasta un nivel óptimo. En días fríos el termostato permite apenas la circulación de refrigerante suficiente a través del radiador para eliminar el exceso de calor y mantener una temperatura adecuada en el motor. En días calurosos es probable que el termostato esté abierto por completo.
  • 50. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 50
  • 51. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 51 2.1.2. TIPOS DE SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO. SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR AIRE Al sistema de enfriamiento por aire lo forman: 1. Ventilador (algunos mecánicos le llaman turbina) 2. Mangueras 3. Termostato 4. Poleas y bandas 5. Aletas en el cilindro 6. Bulbo de temperatura 7. Radiador de aceite 8. Tolva CIRCUITO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR AIRE EN EL MOTOR Una banda acoplada a la polea del cigüeñal mueve la polea del ventilador, esto provoca el movimiento del aire por la tolva hacia las aletas de los cilindros del motor. La cantidad de aire introducida se determina por la posición de las mamparas controladas por el termostato, una vez que son enfriados los cilindros parte del aire se hace pasar hacia un radiador el cual contiene el aceite lubricante para bajar su temperatura. El aire caliente es desechado del motor a través de unas rejillas y se vuelve a introducir aire fresco para iniciar el ciclo. En algunos vehículos este aire caliente se introduce a la cabina como parte del sistema de calefacción y mejorar las condiciones de confort de la misma.
  • 52. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 52 2.2.1. TIPOS DE VERIFICACIÓN. ACCIONES QUE PUEDEN MEJORAR SU RENDIMIENTO DE COMBUSTIBLE Y QUE INVOLUCRAN AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 1. Revise el tiempo que tarda en llegar a la temperatura normal de operación su motor. Si es mayor de 4 minutos es probable que no funcione el termostato 2. Revise la tensión de la banda que mueve la bomba de agua, si la banda está floja se tendrá sobrecalentamiento en el motor 3. Utilice únicamente el líquido refrigerante que recomienda el fabricante del vehículo 4. Evite modificar la parte frontal de su vehículo cambiando la parrilla o colocando faros de niebla o emblemas que obstaculicen el flujo de aire hacia el radiador 5. No acelere un motor frío para calentarlo, esto le resta vida a su motor además de que emiten mayores emisiones 6. Evite “puentear” el motor del ventilador esto hace que el ventilador funcione todo el tiempo, lo cual no es necesario
  • 53. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 53 2.2.2. DIAGNÓSTICO DE FALLAS. CAUSAS COMUNES DE SOBRECALENTAMIENTO DEL MOTOR 1. No revisar el nivel del líquido refrigerante 2. Mezclar marcas diferentes de refrigerantes 3. Usar aditivos que no son compatibles con el líquido refrigerante 4. Modificar la parte frontal del vehículo restringiendo el paso de aire hacia el radiador 5. No cambiar el lubricante por lo menos una vez al año 6. Usar líquidos refrigerantes de baja calidad 7. Tener fugas en el sistema 8. Cambiar el tipo de tapón del radiador 9. No cambiar mangueras dañadas, cuarteadas, rajadas, duras o muy suaves (esponjosas) 10. No cambiar bandas dañadas 11. Limpiar las mangueras del radiador con diesel, aceite, gasolina o solventes 12. Usar mangueras de radiador que no sean originales 13. Quitar la tolva del radiador 14. Modificar (cerrar) las ranuras de ventilación en los motores enfriados por aire 15. El termostato se queda pegado o no abre 16. El embrague del ventilador es defectuoso o está dañado 17. El motor del ventilador no opera 18. La bomba de agua se encuentra dañada
  • 54. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 54 Prácticas de Ejercicio y listas de cotejo Portafolios de evidencias Unidad de aprendizaje: 2 Práctica número: 3 Nombre de la práctica: Verificación del Funcionamiento del Sistema de Enfriamiento. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno verificará el funcionamiento del sistema de enfriamiento con responsabilidad y seguridad, para brindar un mantenimiento de calidad. Escenario: Taller mecánico. Duración: 8 hrs. Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Estopa • Franela • Cuaderno • Lápiz • Líquido anticongelante • Banda de acuerdo al vehículo • Termostato • Charola para líquido del radiador • Bomba de presión para radiador • Manómetro para bomba • Medidor de tensión de banda • Termómetro • Ohmetro • Densímetro para anticongelante • Manual del fabricante • Complementar con la lista de equipo e instrumentos de la Práctica 1. • Lista de Herramienta de la Práctica 1.
  • 55. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 55 Procedimiento Aplicar las medidas de seguridad e higiene. Utilizar ropa de trabajo. Limpiar el área de trabajo antes de iniciar las actividades. 1. Seleccionar la herramienta a utilizar. Fugas en el sistema de enfriamiento (se reflejará en la pérdida de líquido anticongelante). 2. Revisar si existen fugas de líquido en las terminaciones de mangueras. 3. Revisar si el bloque de la cabeza del motor tiene rasgos de líquido anticongelante. 4. Revisar la junta de la cabeza del motor. 5. Revisar fugas de líquido en la junta de la bomba de agua. 6. Revisar fugas de líquido en el radiador. 7. Verificar si existe escape de presión en el tapón del radiador. Realizar pruebas de fuga de presión utilizando una bomba de presión instalada sobre el gollete del radiador. 8. Accionar la bomba para ejercer la presión habitual de funcionamiento. 9. Observar la lectura del manómetro de acuerdo a especificaciones, la presión se debe mantener de 1 a 3 minutos. 10. Restablecer la presión, en el caso de haberla perdido dentro del rango de tiempo, accionando nuevamente la bomba. 11. Verificar cada componente del sistema, determinando dónde existe la fuga. Sobrecalentamiento del motor 12. Medir el nivel de congelamiento utilizando el densímetro y cotejarlo según las especificaciones. 13. Verificar la tensión de la banda utilizando el medidor de tensión y comparándola con las especificaciones del manual. 14. Revisar si existen deformaciones o fisuras en las mangueras. 15. Revisar la limpieza y el desgaste del empaque de hule y el estado físico del tapón del radiador y/o del tanque de expansión. 16. Revisar el funcionamiento del termostato realizando el siguiente procedimiento; a) Retirar la manguera y la cubierta para sacar el termostato. b) Amarrar el termostato y suspenderlo dentro de un recipiente con agua y colocar un termómetro (ninguno de los dos debe tocar el fondo del recipiente) c) Poner al fuego el recipiente observando cuando el agua llegue a la temperatura de funcionamiento del sistema de acuerdo con las especificaciones. d) Si el termostato no se abre a un rango de + 10° de la temperatura marcada por el fabricante se debe reemplazar. En el termostato del motoventilador: a) Retirar el termostato del radiador. b) Amarrar el termostato y el termómetro suspendiéndolos dentro de un recipiente con agua (sólo debe estar dentro el sensor del termostato, y ninguno de los dos debe tocar el fondo del recipiente). c) Colocar el óhmetro en las dos terminales del termostato, en caso de ser de una sola punta se coloca en la rosca del termostato. d) Mientras el termostato esté frío el óhmetro deberá indicar infinito. e) Poner al fuego el agua y cuando el agua se encuentre a la temperatura de funcionamiento del sistema, el termostato deberá cerrarse y marcar casi cero en la escala del óhmetro.
  • 56. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 56 Procedimiento 17. Extraer una pequeña muestra de agua del radiador en un recipiente completamente limpio, observando si existe cantidad excesiva de óxido o algún otro tipo de residuos dentro del radiador. 18. Guardar la herramienta utilizada. 19. Limpiar el área de trabajo. Manejar adecuadamente los residuos generados. NOTA: Existen otros factores que podrían afectar la temperatura de funcionamiento del motor que son provocados por el sistema de enfriamiento; (una sobrecarga del motor, manejo con clima muy caluroso, manejo en un largo periodo y a muy baja velocidad). Manejar los residuos al término de la práctica: El taller deberá contar con un almacén de residuos peligrosos donde se concentren todos los residuos sólidos y líquidos. Recoger con un colector adecuado, evitando en lo posible derramarlos al piso del taller, aceite, líquido de frenos, anticongelante, solventes y otros líquidos de desecho. Posteriormente se almacenarán en un depósito a prueba de fugas (plástico para el líquido de frenos) debidamente etiquetado. Cada líquido se deberá almacenar en contenedores separados. Almacenar en una cubeta trapos sucios con aceite, combustible, filtros de aire, aceite y solventes Almacenar en cajas etiquetadas pastillas de freno, discos de embrague, y piezas usadas en general. Guardar baterías inservibles sobre una charola plástica con paredes laterales, para contener eventuales derrames de ácido. Realizar un inventario mensual de los residuos en el almacén y contratar a una empresa que se encargue de la recolección y disposición de los residuos generados. La empresa deberá contar con la certificación o autorización vigente de las autoridades ambientales correspondientes.
  • 57. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 57 Lista de cotejo de la práctica número 3: Verificación del Funcionamiento del Sistema de Enfriamiento. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Desarrollo Sí No No Apli ca Aplicó las medidas de seguridad e higiene durante el desarrollo de la práctica Utilizó la ropa y equipo de trabajo 1. Seleccionó la herramienta a utilizar 2. Revisó las mangueras de todo el sistema 3. Revisó la junta de la cabeza del motor 4. Revisó y observó si existían fugas en la bomba de agua 5. Revisó fugas en el radiador 6. Revisó si existía escape de presión en el tapón de radiador 7. Realizó la prueba de fuga de presión, utilizando la herramienta necesaria, realizando el reporte de fallas 8. Revisó el punto de congelación del líquido anticongelante, utilizando la herramienta necesaria 9. Realizó las pruebas requeridas al termostato e hizo su reporte 10. Examinó el líquido del radiador 11. Realizó pruebas de funcionamiento al motoventilador 12. Cuidó, limpió y guardó el equipo y herramienta empleados. Manejó adecuadamente los residuos generados. Observaciones: PSA: Hora de inicio: Hora de término: Evaluación:
  • 58. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 58 Mantenimiento al Sistema de Enfriamiento. Al finalizar la unidad, el alumno realizará el mantenimiento al sistema de enfriamiento, de acuerdo a los procedimientos establecidos por el fabricante y utilizando el equipo y herramienta necesarios, para la reparación del sistema.
  • 59. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 59 VIII. MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE 1.1.Identificar el equipo y herramienta a utilizar en la reparación del sistema, describiendo sus características. 15 hrs. 1.2. Explicar la importancia de la seguridad y la higiene en el trabajo, Identificando los factores que la afectan y los reglamentos que la respaldan. 12 hrs. 2.1. Identificar los componentes y características del sistema de enfriamiento en base a su funcionamiento. 15 hrs. 2.2. Realizar la verificación y el diagnóstico de fallas del sistema, determinando su reparación en el manual del fabricante. 13 hrs. 3.1. Realizar el desmontado y desarmado del sistema, de acuerdo con el procedimiento establecido por el fabricante. 20 hrs. 3.2. Realizar el mantenimiento al sistema de acuerdo con las fallas detectadas, respetando las especificaciones del fabricante. 51 hrs. Módulo Unidad de Aprendizaje Resultados de Aprendizaje Mantenimiento de Sistemas de Enfriamiento. 126 hrs. 1. Selección de Equipo y Herramienta. 27 hrs. 2. Verificación y Diagnóstico de Fallas del Sistema. 28 hrs. 3. Mantenimiento al Sistema de Enfriamiento. 71 hrs.
  • 60. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 60 3. MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO. RESULTADOS DE APRENDIZAJE 3.1 Realizar el desmontado y desarmado del sistema de acuerdo con el procedimiento establecido por el fabricante. 3.2 Realizar las reparaciones y ajustes al sistema de acuerdo con las fallas detectadas, respetando las especificaciones del fabricante.
  • 61. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 61 3.1.1 PROCEDIMIENTO PARA DESMONTAR Y DESARMAR EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO. Los sistemas de enfriamiento de los motores requieren de un mantenimiento periódico para poder continuar funcionando correctamente. Estas revisiones varían desde comprobar el nivel de fluido de enfriamiento e inspeccionar las bandas y mangueras, hasta el reemplazo del fluido de enfriamiento. Los sistemas de enfriamiento que reciben un mantenimiento adecuado brindan normalmente una operación libre de problemas durante toda la vida. El mantenimiento del sistema de enfriamiento debe ser de la siguiente manera: Limpieza y lavado del radiador Revisar el nivel de refrigerante cuando el motor está frío, el nivel de refrigerante debe estar levemente por encima de la marca inferior en el tanque recuperador, ubicado en el lado izquierdo del motor Revisar y limpiar la tapa del radiador ya que pude haber acumulación de sedimentos alrededor del sello y pueden conducir a un sellado inadecuado en la tapa del radiador, fugas y posible contaminación del refrigerante FIGURA 2. Radiador.
  • 62. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 62 3.1.2. REVISIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE COMPONENTES. PRECAUCIONES QUE SE DEBEN TENER AL REVISAR EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Recuérdese que en muchos automóviles la temperatura del fluido de enfriamiento es superior al punto de ebullición, se recomienda que nunca se quite el tapón del radiador cuando el motor esté caliente; la liberación de la presión puede ser que ocurra una ebullición inmediata y violenta. Numerosas lesiones, e incluso muertes, se han derivado de quemaduras causadas por fluido de enfriamiento en ebullición. Si es absolutamente necesario retirar el tapón, cúbrase éste con un trapo suave, manténgase a un brazo de distancia y espérese la salida de agua caliente o vapor. Es necesario tener precaución cerca de un motor en funcionamiento. No sólo pueden quedar atrapados objetos en las bandas o el ventilador; un aspa del ventilador puede romperse y salir volando con mucha fuerza. En los automóviles actuales, el ventilador eléctrico puede encenderse en cualquier momento y puede ser peligroso. Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento. Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una información y prácticas de mantenimiento incorrectas. La siguiente información solucionará ésas áreas de problemas mediante la corrección de la información incorrecta y listando las prácticas adecuadas de mantenimiento. La tabla mostrada abajo es un listado de los seis problemas más comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy. Junto con cada problema hay una descripción de cómo ocurre, cómo afecta a su motor y, lo que es más importante, cómo prevenirlo
  • 63. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 63 PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO *Herrumbre Oxidación dentro del sistema. Taponamiento del sistema. Causa un desgaste acelerado Los inhibidores de corrosión en un Aditivo Suplementario de Enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el óxido. Incrustación (Dureza del Agua) Son sales minerales, especialmente calcio y magnesio que están presentes en toda el agua. Esos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metálicas calientes. 1. Tapa los pasajes del sistema. 2. Provoca depósitos en áreas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes. Esto produce una expansión dispareja del metal, ralladuras, cuarteadoras, desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas y/o monoblocks rotos. El Aditivo Suplementario del Refrigerante mantiene las sales minerales en suspensión de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metálicas ni tapar los pasajes. Acidez (pH) 1. El etilen glicol del anticongelante reacciona con el oxigeno del aire y forma ácido. 2. Una junta de la cabeza floja u otra fuga pueden provocar que se forme ácido sulfúrico debido a que el combustible Corroe el hiero, el acero y el aluminio Un Aditivo Suplementario de calidad neutraliza los ácidos y evita la corrosión. El pH del refrigerante debe estar entre 8.5 y 1.5.
  • 64. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 64 quemado fugue hacia el sistema de enfriamiento. Camisas de los Cilindros Picadas La vibración constante de la camisa del cilindro causa que se forme un vacío momentáneo en su superficie. El refrigerante ebulle debido al vacío y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las áreas no protegidas. Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la cámara de combustión o al cárter. El Aditivo Suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada película que lo protege de la erosión sin impedir la transferencia de calor. Espuma Espuma -la aereación del refrigerante- ocurre cuando entra aire al sistema. Ayuda al problema de erosión por cavitación, particularmente en las áreas del impulsor de la bomba de agua. Un Aditivo Suplementario de Refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formación de burbujas de aire. Este antiespumante es efectivo a todas las temperaturas incluyendo en el arranque.
  • 65. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 65 Impulsores de la Bomba de Agua Picados El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor. Esto causa cavitación. Además, existe la posibilidad que partículas abrasivas estén presentes en el sistema. Causa pérdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba. El Aditivo Suplementario del Refrigerante protege al impulsor de la erosión de la cavitación y el filtro retiene las partículas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento. INICIO CORRECTO Antes de cambiar el refrigerante, el sistema debe ser lavado completamente para remover cualquier contaminación. Un sistema limpio debe estar libre de contaminantes sólidos y líquidos incluyendo aceite. AGUA DE REPUESTO El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad. Toda agua de repuesto es corrosiva, sin embargo, debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales. Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible. Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada. Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores. La siguiente tabla muestra algunas de esas especificaciones.
  • 66. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 66 CATERPILLAR CUMMINS DETROIT Dureza 100ppm 300ppm 170ppm Cloruros 40ppm 100ppm 40ppm Sulfatos 100ppm 100ppm 100ppm Sólidos disueltos 340ppm 500ppm 340ppm ANTICONGELANTE Debe utilizarse por alrededor de un año un anticongelante, etilen glicol, propilen glicol o anticongelante de larga vida. El glicol en el anticongelante provee protección contra el congelamiento. También proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos. Esas juntas podrían encogerse si se utiliza agua sola y podría resultar una fuga. Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy están relacionados al anticongelante. Uno de los problemas más notorios es la gelación/disminución de silicatos. Los problemas de gelación de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los años 80. Las dos causan mayores de éste problema son: 1. Anticongelante con altos silicatos. 2. Sobreconcentración de anticongelante y/o de Aditivos Suplementarios. Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificación GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos. La concentración del anticongelante debe ser mantenida entre 40% y 60% (40% de anticongelante y 60% de agua hasta 60% de anticongelante y 40% de agua). Una mezcla de 50% es ideal.
  • 67. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 67 ADITIVOS SUPLEMENTARIOS El utilizar la cantidad apropiada de un Aditivo Suplementario de alta calidad es muy crítico en prevenir el problema mencionado en la tabla de la página anterior. Cuando se rellena un sistema limpio con anticongelante nuevo y agua se requiere un Aditivo Suplementario. Esos aditivos contienen muchos inhibidores que no se encuentran en los anticongelantes de hoy, o si están presentes, su nivel de concentración es bajo (inaceptables para la protección del motor). Cuando se lleve a cargo la precarga, asegúrese de utilizar el filtro de precarga adecuado al tamaño de su sistema o 4 onzas [120 ml] de Aditivo Suplementario líquido por galón [3.8 l] de anticongelante (los Aditivos Suplementarios más comunes tienen un requerimiento base de 4 onzas [120 ml]). En cualquier caso, asegúrese de seguir las especificaciones del fabricante del Aditivo Suplementario. SERVICIO Los Aditivos Suplementarios se consumen mientras están en el proceso de proteger las superficies metálicas que están en contacto con el refrigerante. Esos aditivos deben ser repuestos utilizando filtros que los contengan o utilizando Aditivos Suplementarios líquidos a los intervalos especificados para mantener los niveles de concentración adecuados. DRENADO Y LAVADO PERIODICO El anticongelante se descompone en ácidos corrosivos debido a los ciclos de temperatura en el sistema de enfriamiento. El anticongelante también se contamina con suciedad, aceite, gases de combustión e inhibidores agotados. Aunque un filtro de refrigerante de calidad removerá los contaminantes sólidos, no removerá el aceite o los gases de combustión. Debido a la descomposición del anticongelante, todos los fabricantes de motores recomiendan el drenado y lavado periódico. Caterpillar y Detroit
  • 68. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 68 Diesel recomiendan que éste sea anual mientras que Cummins y Mack recomiendan un máximo de dos años. La combustión, cuando se realiza normalmente, alcanza temperaturas instantáneas que llegan a superar los 2500º C. Es por lo que los elementos del motor más próximos a la cámara de compresión se calientan, hasta el punto que pueden alcanzar temperaturas tan elevadas que podrían, si no se refrigeran, provocar su fundición. Tanto el cilindro, como el pistón, como la cámara de combustión, como las válvulas de escape requieren refrigeración, siendo estas últimas las que más dificultades ofrecen ya que para evacuar de ellas el calor sólo puede hacerse uso de sus guías y de sus asientos en la culata. Es importante señalar que la refrigeración no debe ser excesiva, ya que si la temperatura del motor no alcanza un cierto valor, la combustión no se realiza con normalidad, lo que hace que el motor funcione sin regularidad, y el aceite lubricante resulta excesivamente viscoso, lo cual, como se verá más adelante puede ser causa de problemas en el motor. Si es demasiado alta puede causar, además de mal funcionamiento, importantes averías. Cuando se calculan los rendimientos de un motor alternativo se obtiene que, de la energía del combustible, tan solo se aprovecha del 30 al 35%, y es precisamente la refrigeración la principal causa de tan bajo rendimiento. Es por lo que el sistema de refrigeración debe ser capaz de evacuar la cantidad de calor necesaria, sin excesos ni defectos que reduzcan el aprovechamiento que de la energía del combustible hace el motor. 3.2.1. REEMPLAZO DE COMPONENTES. Sistemas de refrigeración La refrigeración de los motores alternativos que se utilizan en las máquinas agrícolas, puede hacerse por aire o por agua. • La refrigeración por aire evacua el calor del motor mediante una corriente de aire atmosférico. Para mejorar la eficiencia, los motores que se refrigeran por aire, disponen aletas de irradiación, de longitud proporcional a la cantidad de calor a evacuar, en las zonas a refrigerar.
  • 69. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 69 Figura 1.- Refrigeración por aire. En los motores que se usan en vehículos que se mueven a gran velocidad, se aprovecha normalmente el aire que choca contra las aletas durante el desplazamiento, en cambio, cuando los vehículos son de marcha lenta, o incluso trabajan sin moverse, como es el caso de los tractores o de las motosierrras, se usa refrigeración forzada mediante un ventilador que, accionado bien desde el cigüeñal, bien con un motor eléctrico, impulsa el aire y, mediante conducciones adecuadas, llega a las zonas a refrigerar. Figura 2.- Refrigeración forzada por aire. Además de una gran simplicidad mecánica, este sistema de refrigeración se caracteriza por su poco peso y por sus bajas necesidades de entretenimiento, en cambio es ruidoso y está sometido a irregularidades en el nivel de refrigeración que realiza, ya que la temperatura ambiente incide en su trabajo, hasta tal punto que el rendimiento volumétrico del motor se puede ver condicionado.
  • 70. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 70 • La refrigeración por agua consiste en hacer circular una masa de líquido por los huecos que, al fundir el acero para conformar el bloque y la culata del motor, se dejaron para que por transmisión se evacuase el calor de las zonas a refrigerar. Este sistema consiste en un circuito de agua, como el que en esquema se presenta en la figura siguiente: 6 5 9 1 2 3 10 4 7 8 1.- Depósito inferior. 2.- Bomba. 3.- Motor con cámaras de circulación de agua. 4.- Termostato. 5.- depóstio suprior. 6.- Tapón rocado. 7.- Válvulas de paso. 8.- Depóstio de expansión. 9.- Radiador. 10.- Ventilador. Figura 3.- Circuito de refrigeración por agua con circulación forzada por bomba. El funcionamiento es como sigue: El agua contenida en un depósito, denominado radiador, la cual normalmente lleva un fluido anticongelante disuelto en ella, sale por la parte inferior del mismo e, impulsada por una bomba de tipo centrífugo circula por los huecos del motor, entrando en contacto con las paredes del cilindro y de la cámara de combustión y evacuando la parte del calor producido en la combustión que absorben los elementos del motor, que, como se ha expuesto es preciso eliminar. El agua circula en un circuito cerrado que la lleva, refrigerada desde la parte inferior del radiador, por el interior del motor, y caliente por la energía absorbida, desde la parte superior de la culata hasta la parte superior del radiador, donde es enfriada a su paso por un panel intercambiador de calor con el aire atmosférico. Como el motor debe tener una temperatura media próxima a 80-90º C, y el salto térmico en el agua desde la temperatura de entrada al bloque y la de su salida por la culata, para hacer que el motor alcance tras su arranque rápidamente la temperatura de régimen y para evitar cambios bruscos entre la temperatura y salida del agua de refrigeración en el motor, se coloca en el circuito una válvula termostática que regula el paso del líquido, desviándolo de nuevo hacia la bomba o haciéndolo pasar por el radiador. Una corriente de aire producida por un ventilador movido por el propio motor, además de forzar el paso del aire a través del radiador para mejorar su eficiencia, refrigera otros elementos tales como el generador de corriente o los conductos de escape.
  • 71. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 71 • La bomba de agua es de tipo centrífugo, y consta de una carcasa de aleación ligera, unida al bloque motor en cuyo interior gira una turbina accionada desde el cigüeñal mediante una correa y dos poleas. Desde una de las poleas hasta la turbina el movimiento se transmite mediante un eje que gira sobre rodamientos de bolas, en el cual, para evitar fugas de líquido, se coloca un retén que actúa como prensaestopas. 1 2 3 4 5 1.- Polea de accionamiento. 2.- Rodamiento. 3.- Retén. 4.- Árbol. 5.- Bomba. Figura 4.- Bomba de agua. El caudal que envían este tipo de bombas es proporcional al cubo de su velocidad de giro, por lo que se adaptan automáticamente a las necesidades de refrigeración del motor ya que, cuanto más rápidamente gira el motor, más caudal de agua envían y mayor es la capacidad de refrigeración. • La válvula reguladora de temperatura, se sitúa en la salida de agua caliente de la culata, mantiene la temperatura ideal de funcionamiento del motor. La cual como se ha debe mantenerse próxima a 85º C para obtener un funcionamiento redondo del motor con un rendimiento máximo. La referida válvula, graduada a la temperatura de funcionamiento del motor, cuando la temperatura del agua es inferior a la necesaria, cierra el paso hacia el radiador, con lo cual entra de nuevo en la bomba sin ser refrigerada, lo que hace que alcance muy pronto la temperatura de régimen. Cuando ha alcanzado la temperatura adecuada la válvula deja libre la circulación hacia el radiador, con lo que antes de entrar en el motor es refrigerada. El principio de funcionamiento de la válvula reguladora de temperatura consiste en aprovechar la dilatación que origina el aumento de temperatura en algunos materiales. Para ello se colocan en un fuelle el cual se une a la cabeza de una válvula que abre y cierra un orificio por el que debe pasar el fluido refrigerante. Cuando la temperatura aumenta el fuelle se dilata y abre el paso del líquido. En la figura pueden apreciarse las dos posiciones extremas de funcionamiento.
  • 72. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 72 Figura 5.- Esquema de funcionamiento de un termostato de fuelle. En los vehículos actuales, para alcanzar rápidamente la temperatura de régimen y mantenerla independientemente de las condiciones climáticas, el ventilador funciona accionado mediante un motor eléctrico que se pone en marcha sólo cuando el motor supera la temperatura deseada. Para ello utilizan un sencillo circuito electrónico, como el que se muestra en la siguiente figura: 3 2 1 4 5 6 7 1.- Batería. 2.- Resistencia. 3.- Termistor. 4.- Transistor. 5.- Relé. 6.- Motor. 7.- Ventilador. Figura 6.- Sistema de acoplamiento automático del ventilador. Este sistema de accionamiento del ventilador, de forma independiente del motor, consigue un mayor rendimiento, un menor consumo específico y reduce la emisión de ruidos producidos por el motor. • El radiador es un contenedor de líquido formado por dos depósitos, uno superior y otro inferior, unidos entre sí de forma que el agua circula al pasar de uno a otro por conductos que ofrecen, además de una gran conductividad térmica, una alta superficie de irradiación.
  • 73. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 73 1.- Depósito superior. 2.- Depósito inferior. 3.- Boca de entrada. 4.- Boca de salida. 5.- Boca de vaciado. 5 3 4 1 2 Figura 7.- Conjunto de radiador. En el depósito superior va situada una boca de llenado, que se cierra con un tapón que lleva incorporadas dos válvulas antirretorno cuyo esquema, según la nomenclatura I.S.O., se muestra en la siguiente figura: 2 31 4 1.- Conexión a depósito superior. 2.- Válvula antirretorno de descarga. 3.- Válvula antirretorno de llenado. 4.- Depósito de expansión. Figura 8.- Esquema I.S.O. de válvulas del tapón. En condiciones normales de temperatura del motor ambas válvulas se mantienen cerradas por la acción de sus respectivos muelles, pero cuando la temperatura del motor supera la prevista, la presión del vapor aumenta hasta sobrepasar la acción del muelle que impide la salida, y el vapor de agua sale y se licúa, fuera del radiador, en un depósito anejo denominado vaso de expansión. Cuando el agua del radiador se enfría se produce un vacío interno que hace que la segunda válvula se abra y el líquido del vaso de expansión pase de nuevo al radiador, con lo que se restablece automáticamente el nivel. 1 2 3 1.- Vaso de expansión. 2.- Tubo de goma. 3.- Radiador.
  • 74. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 74 Figura 9.- Vaso de expansión. • En los tractores, como en general en todos los vehículos, se coloca, en lugar fácilmente visible por el tractorista, un termómetro indicador de la temperatura del agua de refrigeración, que permite evitar los importantes problemas que podría ocasionar un calentamiento excesivo del motor. • El agua de refrigeración, que ofrece inconvenientes que es preciso evitar, como son su poder oxidante y su punto de congelación, se usa disolviendo en ella aditivos químicos a base de alcohol etílico mezclado con glicerina y otros productos, que reducen su capacidad de corrosión, su punto de congelación y la formación de espumas. USO El sistema de refrigeración de los motores alternativos constituye una parte de los mismos que ofrece muy pocos problemas de funcionamiento y exige poco entretenimiento. En el sistema de refrigeración por aire sólo es necesaria la limpieza esporádica de las aletas, la cual debe hacerse tanto más frecuentemente cuanto peores sean las condiciones de trabajo de la máquina, y el mantenimiento de la tensión de las correas de accionamiento del ventilador. En el sistema de refrigeración por agua la avería más frecuente es la pérdida de agua en los manguitos de unión y en la bomba, lo cual se manifiesta rápidamente por disminución del nivel de líquido del vaso de expansión y por aumento de la temperatura del termómetro indicador. Otra posible avería es el calentamiento excesivo del agua del radiador. Esta puede ser debida a fallo de funcionamiento de la válvula termostática o a destensado de la correa de accionamiento del ventilador. En el caso de que la temperatura alcance valores excesivamente altos es preciso detener el vehículo ya que, debido al calentamiento, pueden aparecer importantes averías, que pueden ir desde la rotura de la junta de culata hasta el gripado del motor. 3.2.6. PROCEDIMIENTO DE ARMADO Y MONTADO DEL SISTEMA. PASOS A SEGUIR PARA EL MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE LA UNIDAD: A).-
  • 75. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 75
  • 76. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 76 3.2.7. AJUSTES FINALES.
  • 77. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 77 B).-
  • 78. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 78
  • 79. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 79
  • 80. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 80
  • 81. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 81
  • 82. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 82 Prácticas de Ejercicio y listas de cotejo
  • 83. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 83 Portafolios de evidencias Unidad de aprendizaje: 3 Práctica número: 4 Nombre de la práctica: Desmontaje del Sistema de Enfriamiento. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno efectuará el procedimiento de desmontaje del sistema de enfriamiento aplicando con responsabilidad las especificaciones del fabricante, para garantizar la calidad de su reparación. Escenario: Taller mecánico. Duración: 8 hrs. Materiales Maquinaria y equipo Herramient a • Manual del fabricante • Estopa • Solventes • Manual del fabricante • Charola • Complementar con la lista de equipo e instrumentos de la Práctica 1. • Lista de Herramienta de la Práctica 1.
  • 84. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Automotriz y Motores a Diesel 84 Procedimiento Aplicar las medidas de seguridad e higiene. Utilizar ropa de trabajo. 1. Seleccionar la herramienta a utilizar. Desmontaje del sistema. 2. Consultar el procedimiento de desmontaje en el manual de fabricante. 3. El PSA explicará al equipo de trabajo los pasos a realizar para el desmontaje del sistema, previo a su desarrollo, a fin de mejorar su comprensión e interpretación y aplicarlos correctamente. 4. Desconectar el cable negativo de la batería. Vaciar el líquido del radiador y de todo el sistema, ya sea utilizando el grifo de drenado en caso de traerlo o desconectando la manguera inferior. Colocar el líquido en un recipiente limpio en caso de que se pueda volver a utilizar. 5. Retirar las mangueras superior o inferior (de no haberlas retirado para el drenado). 6. Desconectar las mangueras del calefactor. 7. Desconectar las mangueras de enfriamiento de la transmisión automática (opcional). 8. Desconectar las mangueras de la bomba de agua. 9. Aflojar los tornillos que sujetan al radiador y retirarlo teniendo cuidado de no golpearlo. 10. Aflojar el tornillo de ajuste de las bandas de alternador retirando la banda. 11. Retirar los tornillos que sujetan al ventilador con la bomba y desmontar éste. 12. Retirar los tornillos que sujetan a la bomba desmontándola. 13. Ordenar y Guardar la herramienta utilizada. 14. Limpiar el área de trabajo. NOTA: En caso de que sea motoventilador, desconectar la terminal y retirar los tornillos de la tolva observando su ubicación. Puede ser de una sola pieza, dos o integrada al motor siguiendo con el procedimiento de desmontaje de la bomba. Manejar los residuos generados. El taller deberá contar con un almacén de residuos peligrosos donde se concentren todos los residuos sólidos y líquidos. Recoger con un colector adecuado, evitando en lo posible derramarlos al piso del taller, aceite, líquido de frenos, anticongelante, solventes y otros líquidos de desecho. Posteriormente se almacenarán en un depósito a prueba de fugas (plástico para el líquido de frenos) debidamente etiquetado. Cada líquido se deberá almacenar en contenedores separados. Almacenar en una cubeta trapos sucios con aceite, combustible, filtros de aire, aceite y solventes. Almacenar en cajas etiquetadas pastillas de freno, discos de embrague, y piezas usadas en general. Guardar baterías inservibles sobre una charola plástica con paredes laterales, para contener eventuales derrames de ácido. Realizar un inventario mensual de los residuos en el almacén y contratar a una empresa que se encargue de la recolección y disposición de los residuos generados. La empresa deberá contar con la certificación o autorización vigente de las autoridades ambientales correspondientes.