Il raffreddamento dei motori | Officina

Il raffreddamento ad acqua

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Uno dei vantaggi del raffreddamento ad acqua è costituito proprio dalla possibilità di adottare un rapporto di compressione più elevato grazie alla riduzione della temperatura di tale critica zona. Gli altri punti di forza, rispetto al raffreddamento ad aria, sono ben noti: sottrazione di calore anche dalle zone più critiche (come quella tra le sedi delle valvole), riduzione delle temperature di funzionamento e maggiore uniformità nella loro distribuzione, ampia possibilità di controllo termico del motore. È inoltre possibile impiegare qualunque architettura motoristica senza problemi di refrigerazione (che ci potrebbero invece essere con il raffreddamento ad aria). I primi motori a beneficiare (e tanto!) del raffreddamento ad acqua sono stati i due tempi da GP, che hanno visto ridursi il rischio di grippaggio, grazie alle minori distorsioni della canna del cilindro e alla costanza del gioco, e hanno visto diminuire, fino addirittura ad annullarsi, il loro scadimento prestazionale nel corso della gara.

Il liquido di raffreddamento ideale è l’acqua, grazie principalmente al suo elevato calore specifico (in pratica, alla sua grande capacità di assorbimento del calore). Nei circuiti dei motori di serie si impiega miscelata con glicol etilenico, avente funzione di antigelo, e una minore quantità di inibitori di corrosione.

La temperatura di funzionamento è leggermente più alta perché l’asportazione di calore è meno vigorosa rispetto a quella che si ha impiegando soltanto acqua. Per limitare le dimensioni del radiatore nei mezzi da competizione si adotta una temperatura dell’acqua elevata (oltre 100° C, cosa resa possibile dal fatto che il circuito è in pressione). Lo scambio termico con l’aria, proporzionale alla differenza di temperatura, risulta così superiore.

Tra le più recenti soluzioni studiate per migliorare l’efficienza complessiva del motore va ricordata quella che prevede l’adozione di due circuiti separati per il cilindro e per la testa. Per quest’ultima va bene una temperatura più contenuta (contro il rischio di detonazione) mentre per il primo è vantaggiosa una temperatura superiore, onde ridurre la viscosità dell’olio e, quindi, le perdite per attrito. In campo auto la soluzione viene già adottata da tempo (sia per la serie, onde contenere i consumi, che sulle F1) e non mi stupirei che anche su qualche MotoGP… Quello che già viene impiegato in alcune moto di serie è il raffreddamento “di precisione”, con rimozione del calore differenziata grazie ad alcune sezioni di passaggio ristrette in certe zone critiche, nelle quali la velocità dell’acqua viene aumentata.

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