Classificazione in base al sistema di raffreddamento

Il corretto operare del sistema di raffreddamento ¨¨ indispensabile per garantire il funzionamento nonch¨¦ l'integrit¨¤ 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¨¤ costruttiva.

Raffreddamento a liquido

Oggi ¨¨ il sistema pi¨´ comune grazie alla sua maggiore capacit¨¤ 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 ¨¨ compito del circuito di raffreddamento assorbire la maggior parte di ci¨° che resta (circa un altro 30%). La superficie di scambio riguarda sempre testata e cilindri (le parti pi¨´ prossime alla camera di combustione) anche se la buona conduttivit¨¤ di acciaio, ghisa e alluminio (i materiali pi¨´ 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¨´ potente poich¨¦ la combustione avviene a temperatura pi¨´ elevate mentre i gas di scarico sono pi¨´ freddi e quindi in grado di disperdere meno calore a parit¨¤ 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 110ˇăC e quella di congelamento a -40ˇăC 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 ¨¨ un elettrolita).

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

Dopo l'accensione il fluido non viene messo in circolazione finch¨¦ 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¨¤ in circolo nella prima parte del circuito (costituita da tubi in gomma e da apposite cavit¨¤ ricavate nel motore stesso).

Raggiunta la temperatura di esercizio (tra i 70ˇăC e gli 80ˇăC) un azioner¨¤ la valvola by-pass che devier¨¤ il liquido verso il radiatore coinvolgendo anche la seconda parte dell'impianto. Il radiatore ¨¨ in pratica uno scambiatore di calore costituito da un ˇ°pacco radianteˇ± 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¨° 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¨¤ del radiatore stesso (in genere tarato intorno ai 90ˇăC). Infine qualora vi fossero delle variazioni di volume del fluido entrerebbe in opera la vaschetta (o vaso) di espansione. Essa non ¨¨ 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¨´ 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, ¨¨ 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¨¤ della macchina una spia luminosa (nei veicoli posta sul cruscotto) avvertir¨¤ l'operatore perch¨¨ 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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