Los termostatos son el dispositivo de vigilancia del sistema de refrigeración del motor, ya que (i) controlan continuamente la temperatura del refrigerante y (ii) regulan con precisión el flujo de refrigerante que debe pasar por el radiador para obtener y mantener la temperatura óptima de funcionamiento del motor.
Esto asegura un proceso de combustión eficiente, que se traduce en una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. A continuación, nos centraremos en un tipo concreto de termostatos: los termostatos controlados eléctricamente o electrónicamente. Para ello, enumeraremos las piezas de los termostatos, explicaremos cómo funcionan y detallaremos cómo afrontar fallos eléctricos o mecánicos.
Elementos del termostato
Antes de abordar el funcionamiento de los termostatos controlados electrónicamente, debe conocer la ubicación de sus cuatro componentes principales:
- Pasador eléctrico
- Calentamiento por resistencia en el elemento de cera
- Elemento de cera
- Elemento de expansión
Termostatos controlados electrónicamente: dos rangos de temperatura
Los termostatos controlados eléctricamente suelen funcionar dentro de dos rangos de temperatura de funcionamiento, en función de los requisitos de carga del motor: carga baja a media frente a carga alta o velocidad alta. El termostato no se activa hasta que se supera un umbral de temperatura y la temperatura del refrigerante se sitúa justo por debajo del punto de ajuste.
- Con una carga baja o media del motor, los termostatos controlados electrónicamente funcionan exactamente igual que los termostatos tradicionales ―sumergidos en refrigerante dentro de la carcasa del termostato―, pero comienzan a abrirse a una temperatura más alta (entre 100 y 110 °C, dependiendo del rango exacto de funcionamiento del termostato). Esto permite un proceso de combustión más eficiente y asegura la liberación a la atmósfera de niveles más bajos de monóxido de carbono e hidrocarburos.
- Cuando la unidad de gestión del motor detecta un aumento de la carga del motor o, en algunos vehículos, cuando el modo deportivo está activado, se aplica energía al elemento calefactor. Este último está en contacto con el elemento de cera y hace que el termostato se abra antes para mantener una temperatura más baja en el circuito de refrigerante (entre 85 y 95 C, según el rango de funcionamiento del termostato en cuestión). Esta caída de temperatura mejora la densidad del aire que entra en las cámaras de combustión del motor, con el consiguiente aumento de su rendimiento y la prevención del sobrecalentamiento del motor durante los ciclos de funcionamiento a alto rendimiento.
Tenga en cuenta que el conductor no es consciente de los cambios de temperatura: los vehículos modernos mantienen estable la aguja del indicador de temperatura del panel de instrumentos mientras la temperatura se sitúa dentro del rango de funcionamiento. La temperatura de funcionamiento óptima para un vehículo se almacena en los mapas de la unidad de gestión del motor y se basa en la carga del sistema de admisión, la velocidad y la temperatura del vehículo.
La unidad de control electrónica compara continuamente la temperatura almacenada en el mapa con la temperatura real del motor. Basándose en esta información, envía una determinada señal de modulación de la anchura de impulsos (o señal PWM) al elemento calefactor del termostato para controlarlo y asegurar que permanezca abierto hasta que se alcance la temperatura requerida. Una PWM baja (sin tensión) se corresponde con una temperatura alta del refrigerante, mientras que una PWM alta (con tensión) se corresponde con una temperatura baja del refrigerante. La señal PWM, también conocida como señal de onda cuadrada, es muy precisa para suministrar la cantidad exacta de energía al elemento calefactor debido a sus ciclos de trabajo: intervalos controlados de encendido y apagado.
Si la temperatura del motor es alta, es posible que se requieran acciones adicionales para reducir rápidamente la temperatura del refrigerante. La unidad de control puede, por ejemplo, arrancar los ventiladores eléctricos. Los vehículos con una bomba de agua eléctrica como la 41504E de Gates (por ejemplo, como en los vehículos BMW que utilizan una bomba de agua eléctrica como bomba de agua principal) también pueden aumentar automáticamente el flujo de refrigerante.
Fallos del termostato: eléctricos y mecánicos
La unidad de control detecta los fallos eléctricos del termostato y genera un código de error en la memoria de esta unidad. Antes de realizar la sustitución de un termostato debido a un código de error, se recomienda comprobar el cableado eléctrico entre la unidad de gestión del motor, el termostato y el cable de alimentación para evitar cambiar una pieza que funciona correctamente. Utilice un multímetro para medir la resistencia y compruebe el cableado con ayuda del diagrama de cableado o el diagrama del vehículo. De este modo, sabrá de dónde procede la corriente que alimenta el elemento calefactor del termostato y en qué cables debe centrarse.
Además, cuando un componente relacionado con el sistema de gestión térmica falla, la unidad de control puede adoptar un valor de recuperación, por ejemplo, activando el ventilador o la resistencia del termostato, simplemente para evitar males mayores. De nuevo, antes de llevar a cabo cualquier reparación, compruebe si el resto de los componentes implicados, como los sensores de temperatura, funcionan como deberían.
Por último, los fallos mecánicos de estos termostatos son idénticos a los de los termostatos tradicionales. Puede consultarlos en la Guía de indicios de fallo de los termostatos.