Classificazione in base al sistema di raffreddamento

Il corretto operare del sistema di raffreddamento 豕 indispensabile per garantire il funzionamento nonch谷 l'integrit角 del motore. Durante la combustione infatti si raggiungono temperature prossime a quelle di fusione degli acciai che, unite alle sollecitazioni meccaniche, possono portare alcune sue parti a subire deformazioni plastiche e quindi irreversibili. Vengono di conseguenza affiancati ad esso sistemi atti ad aumentare la dispersione di calore e quindi a mantenere la temperatura all'interno di valori tollerabili.

In alcuni casi, come nei motori a 4 tempi, anche la circolazione dell'olio sostiene quest'importante funzione.

Tali sistemi permettono sicuramente scambi termici minori rispetto a quelli a liquido a vantaggio di una maggiore semplicit角 costruttiva.

Raffreddamento a liquido

Oggi 豕 il sistema pi迄 comune grazie alla sua maggiore capacit角 disperdente che meglio si adatta alla sempre maggiore potenza prodotta nei motori endotermici.

Di tale potenza infatti solo il 30% viene trasformata in lavoro meccanico mentre il restante 70% diviene calore. Di questo il 30% viene ceduto ai gas di scarico, e con essi espulso, mentre 豕 compito del circuito di raffreddamento assorbire la maggior parte di ci辰 che resta (circa un altro 30%). La superficie di scambio riguarda sempre testata e cilindri (le parti pi迄 prossime alla camera di combustione) anche se la buona conduttivit角 di acciaio, ghisa e alluminio (i materiali pi迄 comunemente usati nella realizzazione di motori) fa si che l'intera macchina raggiunga temperature considerevoli.

In generale i motori diesel necessitano di un impianto pi迄 potente poich谷 la combustione avviene a temperatura pi迄 elevate mentre i gas di scarico sono pi迄 freddi e quindi in grado di disperdere meno calore a parit角 di portata.

I primi sistemi di raffreddamento di questo genere erano ad acqua, liquido che oggi sarebbe inadeguato a causa della temperatura di ebollizione relativamente bassa e dell'espansione che subisce durante il congelamento in grado di causare seri danni ai condotti del circuito. Attualmente la maggior parte dei refrigeranti ad essa associa glicole etilenico, sostanza che porta il punto di ebollizione del fluido a 110～C e quella di congelamento a -40～C e che permette di mantenere la temperatura di lavoro entro valori sostenibili. Altri additivi consentono in oltre di ridurre al minimo gli inconvenienti causati dall'acqua stessa come i depositi di calcare e la corrosione (l'acqua come noto 豕 un elettrolita).

Tecnicamente esso si basa su una struttura decisamente pi迄 complessa del caso precedente. Il circuito del fluido e diviso in due parti: la prima, pi迄 corta, in contatto con le parti calde (cilindri e testata) la seconda pi迄 esterna collegata al radiatore.

Dopo l'accensione il fluido non viene messo in circolazione finch谷 la distribuzione di temperatura sul monoblocco e sulla testata non diviene uniforme e tale, nei valori, da favorire il funzionamento della macchina. Quindi, grazie ad una pompa collegata all'albero motore dalla cinghia di distribuzione, il fluido entrer角 in circolo nella prima parte del circuito (costituita da tubi in gomma e da apposite cavit角 ricavate nel motore stesso).

Raggiunta la temperatura di esercizio (tra i 70～C e gli 80～C) un azioner角 la valvola by-pass che devier角 il liquido verso il radiatore coinvolgendo anche la seconda parte dell'impianto. Il radiatore 豕 in pratica uno scambiatore di calore costituito da un ※pacco radiante§ di tubi metallici alettati che cede il calore in eccesso all'aria proveniente dall'ambiente esterno forzata nella sua direzione da una ventola. Essa pu辰 essere azionata dall'albero motore (attraverso un opportuno meccanismo di trasmissione) o da un motorino elettrico e viene attivata quando necessario (ad esempio in sosta) da un interruttore termostatico posto in prossimit角 del radiatore stesso (in genere tarato intorno ai 90～C). Infine qualora vi fossero delle variazioni di volume del fluido entrerebbe in opera la vaschetta (o vaso) di espansione. Essa non 豕 altro che un piccolo serbatoio con la funzione di compensare eventuali perdite e di assorbire l'espansione del liquido nel caso in cui entrasse in ebollizione.

Nei sistemi di raffreddamento pi迄 recenti, la regolazione viene affidata a due valvole, poste rispettivamente tra l'uscita della testata e l'ingresso del radiatore e tra l'uscita del radiatore e il blocco cilindri. In questo modo, alternando l'apertura dei due componenti, 豕 possibile miscelare in modo graduale acqua calda e fredda, regolando in modo preciso la temperatura nelle diverse zone del motore

Nei casi in cui il sistema non fosse comunque in grado di garantire l'incolumit角 della macchina una spia luminosa (nei veicoli posta sul cruscotto) avvertir角 l'operatore perch豕 la arresti .

Teoria

Francese

http://fr.wikipedia.org/wiki/Watercooling

Inglese

http://en.wikipedia.org/wiki/Air-cooled_engine

http://en.wikipedia.org/wiki/Water_cooling

Italiano

http://it.wikipedia.org/wiki/Raffreddamento_ad_aria

http://it.wikipedia.org/wiki/Raffreddamento_a_liquido

http://www.alboautotrasporto.it/index.asp?pagecode=572

http://staff.nt2.it/michele/immagine_157_radiatore.aspx

Portoghese

Spagnolo

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