Sistema de Enfriamiento para Motores Pesados
Como Funciona
Lo que llegó a ser Enviro-Cool, Inc., comenzó en 1985 con el desarrollo de un método para limpiar los radiadores de los motores de combustión interna, enfriados por líquidos, mientras el motor estaba en marcha.
En este momento, el único método comercial consistía en drenar y limpiar el sistema de radiación, añadir una mezcla líquida de química de ácidos, y poner en marcha el motor durante un período de tiempo. Luego se drenaba y lavaba varias veces para eliminar la mezcla química que era muy tóxica y difícil de disponer. Este proceso era lento y costoso. En consecuencia, muy pocos de los operadores de flotas automotrices mantenían la limpieza de los sistemas y radiadores de sus camiones.
Se sabía desde hacen muchos años que el 50% de todas las fallas prematuras del motor se debían a problemas con el sistema de enfriamiento. Además, aproximadamente el 80% de estos fracasos se debían a la contaminación del sistema de radiador, con depósitos de escama, herrumbre, junturas gastadas, sobrecalentamiento, grietas en el bloque, degradación de los lubricantes del sistema, etc.
En 1992 se concedió una patente sobre el sistema Enviro-Cool de enfriamiento y limpieza de filtros, patente de EE.UU. # 5050549. Patentes extranjeros se concedieron en 13 países adicionales.
La característica única del filtro de limpieza Enviro-Cool es su simplicidad. Un cartucho de filtro de enfriamiento estándar del sistema fue equipado con una fórmula química de elementos corrientes de limpieza alcalinos livianos además de elementos químicos y protectivos para la limpieza en lugar de ácidos. De esta manera, los limpiadores alcalinos se podrían dejar en el sistema de enfriamiento hasta que el proceso los eliminara ya que no había peligro de dañar los metales o materiales del sistema de radiación. Este proceso tomó cerca de 10.000 millas o un mes. Finalmente se removía el filtro Enviro-Cool de limpieza, arrojándolo a basura ya que ninguno de los elementos químicos en el filtro eran tóxicos ni prohibidos por el EPA.
El advenimiento de la EPA estableció requisitos de descontaminación firmes en los vehículos pesados en octubre de 2002, lo cual hizo el uso del filtro de limpieza aun más importante y útil para operadores de flotas.
La generación de calor de 30% adicional al sistema de enfriamiento, causado por regeneración de gases de escape (EGR) exacerbaron los problemas con los refrigerantes, degeneración rápida de los líquidos refrigerantes, más rápido escalamiento y gloxalátiles, etc. El filtro de limpieza Enviro-Cool podía manejar estos problemas, pero el EGR causó mucho más miseria adicional. Para más información visite el sitio Web de Enviro-Cool en www.envirocool.us.com o en www.ecfilter.com y haga clic en Información Técnica.
En 1999, el Consejo de Tecnología y Mantenimiento (TMC) de la American Trucking Association y la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) pidió al Grupo de Vehículos Comerciales (COMVEC) formar un grupo de trabajo para investigar los efectos del sistema EGR acerca del previsto aumento de la carga de calor al sistema de enfriamiento. El grupo de trabajo sugirió que una carga de calor adicional del 15% al 30% seria posible. Se predijeron problemas con temperaturas bajo la cubierta que causarían problemas eléctricos y electrónicos, la recolocación de filtros de combustible, temperaturas mayores en la cabina, etc.
En este momento Enviro-Cool decidió investigar las oportunidades posibles para resolver estos problemas.
Todo empezó a principios del 2000 mediante cálculos de niveles de calor simples y averiguar la severidad del efecto que el calor adicional causaría al sistema de refrigeración. Rápidamente se pudo comprobar el problema en el balance.
Un vehículo pesado, pre EGR, viajando a 60 mph obtiene acerca de 7 millas por galón, produce 1.500.000 BTUs por hora con 1/3 al motor, 1/3 al escape, y 1/3 al sistema de refrigeración. Los datos de la prueba mostraron que un motor equipado con EGR genera aproximadamente 680.000 BTUs por hora de aire caliente del radiador añadiéndose a los 60.000 BTUs por hora generados bajo el capó por el EGR, turbo, colector de escape, etc. Esto significa que el sistema de refrigeración tiene que batallar una carga de calor adicional de 180.000 BTUs ( 680.00 menos 500.000). La solución de Enviro- Cool fue de desviar el calor del radiador fuera del compartimiento del motor. Esto se logró mediante el uso de abanicos celulares eléctricos para desviar el aire RAM 90 grados después de pasar por el radiador hacia afuera del carenado y usando inducción de aire forzado mediante ventanillas (como los autos de carrera) para proporcionar aire externo a la parte trasera del compartimiento motriz y hacia un escape Venturi en el conducto de salida del radiador.
Las pruebas actuales con camiones eran necesarias en este momento. Enviro-Cool compró un Freightliner DAYCAB 2004 con motor Detroit Diesel de 375 HP y de 10 velocidades, equipado con EGR para las pruebas. Jacobs Engineering hizo las pruebas en un tunel de viento en las instalaciones de Ford Motor Company en Dearborn, MI. Los resultados mostraron una reducción de 130(F) grados de temperatura bajo la cubierta y en el turbo, o sea, de 297 a 167 grados, con una temperatura ambiente de 100 (F) grados a 60 mph.
Durante estas pruebas se observó una reducción considerable en el consumo de combustible con las modificaciones de Enviro-Cool.
A continuación, las pruebas de economía de combustible TMC/SAE se llevaron a cabo por Claude Travis & Associates en Michigan. Los resultados mostraron una primera prueba de 4.85% de mejor rendimiento de combustible. Un par de semanas más tarde, después de otras modificaciones, una segunda prueba mostró un 7.24% de mejor rendimiento de combustible. Nos parece que una economía de combustible aun mejor será posible en el futuro.
Al ejecutar las pruebas de consumo de combustible, se percibió que el recién instalado Sistema de Enfriamiento Aéreo hacía mucho menos ruido. Una prueba de Enviro-Cool mostró reducción de 16 decibelios en el ruido en general y reducción del 50% en el ruido del ventilador. Pruebas de nivel de ruido SAE serán ejecutadas en una fecha próxima.
La patente para el Sistema de Circulación Aéreo de Enviro-Cool nos fue concedida en el 2009. Patente # 7.537.072.
George R. Sturmon
Fundador, Enviro-Cool