Cálculos de refrigeración

Me encanta la nueva OSSA. Me sorprendió mucho su nueva configuración de radiador y filtro de aire. Lo primero que pensé cuando la vi es si no tendría problemas de refrigeración. Yo supongo que no, pero me sirvió de excusa para calcular la cantidad de calor que un sistema de refrigeración debe quitar a estos motores.

Algunos autores afirman que de la energía total que se extrae de un motor de combustión interna, se aprovecha en forma de trabajo un 35%. Otro 35% se va con los gases quemados, y el resto, el 30% que queda, es el calor que debemos extraer para que los componentes mecánicos funcionen bien. Si no refrigeramos bien, el aceite se quema y no lubrica, los metales se dilatan, los rodamientos gripan, se produce autodetonacion, etc. Por otra parte, si refrigeramos demasiado, la evaporación no es óptima, el lubricante es demasiado viscoso, etc.

La manera más rápida de hacer una aproximación es por la regla de los 500 kcal/hora por CV. Es decir, mi GG 250, con unos 14CV, necesita disipar unas 7000 kcal/hora. Hay métodos mejores, más ajustados. Se puede dividir el motor en diferentes zonas térmicas, para calcular la transmisión gas-paredes-agua en cada una de ellas y luego hacer la suma. El resultado es mucho mejor, pero necesitas conocer las temperaturas de funcionamiento medias en cada una de las zonas. Podéis consultar el libro de Dante Giacosa para conocer más a fondo el método.

Nuestra moto necesita disipar 7000 kcal/hora. ¿Cuánta agua necesitamos para refrigerar? (Supongamos un salto termico en el radiador de 5ºC).

Utilizando la formula del calor necesario para calentar el agua, tenemos:

Eso significa que necesitamos, aproximadamente, unos 0.4 litros por segundo para refrigerar nuestra moto. No me voy a poner ahora a dimensionar una bomba, pero sí que podemos dimensionar rápidamente el diámetro de los manguitos (eligiendo una velocidad de 2m/s para el agua):

Pues eso, necesitaríamos unos manguitos de unos 15mm de diámetro interior. Yo creo que es más o menos lo que visten las motos, ¿no? Habría que ver cual es el salto térmico real en los radiadores, con y sin ventilador.