Temperatura e calore sono le due grandezze fondamentali che vanno calcolate in fase di progettazione per il corretto funzionamento del motore. Il calore prodotto dalla combustione interna di un motore deve essere dissipato in modo efficiente per evitare danni ai componenti interni. I dissipatori di calore permettono di trasferire l’energia termica lontano dalle parti sensibili del motore, mantenendo una temperatura ottimale di esercizio. In una moto, il sistema di raffreddamento può essere ad aria o a liquido, con i dissipatori di calore che svolgono un ruolo cruciale in entrambi i casi.
Tipologie di Raffreddamento per Motori Endotermici
Iniziamo col descrivere le due tipologie di raffreddamento per motori endotermici:
- Raffreddamento a liquido
- Raffreddamento ad aria
Raffreddamento a Liquido
Il funzionamento è semplice: il motore circondato da liquido refrigerante scambia calore con il liquido refrigerante, più freddo, tramite induzione termica, consentendo di abbassare la temperatura delle varie zone. Lo scambiatore di calore è composto da serpentine sottili e lamelle che consentono lo scambio facile di calore con l’ambiente che avviene tramite aria indotta durante la corsa oppure tramite la ventola elettrica che si attiva a temperature intorno ai 100 °C.
Il primo consente un controllo migliore della temperatura all’interno del motore, assicurandone sempre il corretto funzionamento evitando sforzi e frizioni dovuti ad alte temperature. Di contro ha un costo maggiore, dovuto ai componenti dell’impianto e alla progettazione del motore più complicata.
Raffreddamento ad Aria
Il raffreddamento ad aria è il più semplice sia per funzionamento che per componenti che lo costituiscono. Non c’è un impianto, il motore è ricoperto di lamelle sottili (comunque più spesse di quelle dei radiatori) che fungono da scambiatori di calore, un po’ come di dissipatori elettronici.
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Il raffreddamento ad aria ha dalla sua una progettazione più semplice, nonostante vadano considerate le lamelle, ma comunque più economico. L’estetica rende poi la moto un po’ “retrò”, adatto su scrambler o cafè racer, senza dimenticare i chopper governati dal bicilindrico Harley raffreddato ad aria.
Raffreddamento ad Olio
Una funzione importante, soprattutto negli ultimi anni e che vale anche in parte per gli impianti a liquido, è la funzione di raffreddamento dell’olio motore; in alcune moto, solitamente di cilindrata maggiore, raffreddate ad aria è infatti presente un piccolo radiatore vicino alla coppa dell’olio che ne garantisce un raffreddamento maggiore. Il funzionamento è simile a quello del raffreddamento a liquido, ma l'efficienza minore perchè lavora a temperature che superano anche di molto i 100 °C. Il vantaggio oltre al raffreddamento più efficace di quello singolo ad aria, è la facilità di manutenzione rispetto a quello a liquido. Infatti, l'olio utilizzato è proprio quello del motore, perciò viene sostituito a ogni tagliando.
Surriscaldamento del Motore: Cause e Soluzioni
Può capitare durante la marcia di vedere la lancetta della temperatura schizzare alle stelle, le cause possono essere molteplici e non sempre intuitive dal primo momento. Per le moto solitamente il limite massimo di temperatura che può raggiungere il liquido di raffreddamento si aggira intorno ai 105 °C, poichè questo è circa il valore di temperatura alla quale l'acqua inizia a bollire a una pressione di circa 1,5 bar dell'impianto, ma le ventole si attivano spesso non oltre i 102 °C e durante la marcia con temperatura esterna di 20 °C, il liquido rimane intorno ai 90 °C. Il motore però lavora a temperatura maggiori, che variano a seconda della posizione: partendo dalla sezione del mantello che non supera i 150 °C, si passa alle pareti del cilindro intorno ai 250 e 300 nella parte centrale del cielo del pistone.
Nel caso di raffreddamento a liquido, conoscendo i componenti e il funzionamento, si possono capire le cause del surriscaldamento. Un’altra possibilità può essere la mancanza di liquido refrigerante nell’impianto che porta la temperatura a salire di molto a causa della mancanza di scambio di calore. Attenzione a non effettuare il rabbocco con motore caldo poiché la pressione interna farebbe uscire violentemente il liquido causando ustioni. È bene sempre porre attenzione al radiatore: le lamelle che lo compongono sono molto duttili, ciò comporta un possibile piegamento se colpite da detriti della strada e ancora più frequente nel caso dell’off-road. Ancora tra le cause più comuni si trova la presenza d’aria all’interno delle tubazioni. Questo può essere causato da una errata sostituzione del liquido refrigerante.
In caso di surriscaldamento la soluzione è sempre la stessa: fermarsi e procedere a un rabbocco. Solitamente può succedere d’estate ed è più difficile da capire l’aumento di temperatura a causa della mancanza di un indicatore, ma se si sente la moto buttare fuori più calore del solito conviene o raggiungere una velocità di crociera per qualche minuto, oppure fermarsi e aspettare.
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L'Importanza dell'Antigelo
L’antigelo riveste un’importanza fondamentale nel tenere il motore della tua auto al riparo dal freddo mordente dell’inverno e dal surriscaldamento estivo. In questo senso, il liquido antigelo diventa il tuo migliore alleato. Il liquido antigelo è una sostanza chimica, di solito a base di etile glicole o propile glicole, aggiunta al sistema di raffreddamento dei motori per evitare il congelamento del liquido refrigerante in condizioni di basse temperature. Sostanzialmente, l’antigelo è un composto liquido di notevole utilità, specialmente nei contesti dei motori endotermici. La sua funzione primaria consiste nell’impedire la solidificazione di specifici liquidi quando sono esposti a basse temperature.
L’antigelo non è solo un “salva-motore” in inverno. La sua composizione chimica serve anche come protezione contro la corrosione, contribuendo a mantenere in salute il sistema di raffreddamento nel tempo. La funzione principale dell’antigelo è quella di formare, insieme all’acqua, il liquido refrigerante. Se il motore non venisse raffreddato dal refrigerante, si danneggerebbe molto rapidamente. Poiché il liquido refrigerante entra direttamente in contatto con il metallo caldo, funge da efficace dissipatore di calore. L’acqua, dal canto suo, è in grado di assorbire più calore per litro rispetto a qualsiasi altro liquido.
Innanzitutto, va detto che la percentuale antigelo-acqua standard è 50 e 50 (con tolleranza del ±10%), infatti la formula di diluizione standard consiste nel 50% di antigelo e nel 50% di acqua (anche semplice acqua di rubinetto). Tuttavia, sappiate che all’aumentare della concentrazione di antigelo oltre il 60%, si innalza il punto di congelamento. Da notare che l’antigelo a base di glicole etilenico presenta anche un punto di ebollizione superiore all’acqua. In caso di ebollizione del liquido refrigerante, avviene la vaporizzazione, impedendo al composto di agire come agente refrigerante poiché non è più in forma liquida o a contatto con le superfici di raffreddamento.
L’acqua non va bene quando la sua quantità è poca (come abbiamo visto troppo antigelo non è meglio), e quando contiene molto cloruro (es. acqua di città) o troppo ferro (es. acqua di pozzo). Il meglio è spesso l’acqua demineralizzata o distillata. Attenzione però, questo non è sempre vero: l’acqua distillata è particolarmente indicata per l’uso con i motori a benzina. Tuttavia, alcuni veicoli ibridi, come la Chevrolet Volt, richiedono l’uso di acqua deionizzata miscelata al 50/50 con antigelo. Alcuni prodotti forniscono anche la tabella di diluizione, così da rendere più facile l’operazione.
Tipologie di Antigelo
Abbiamo detto che solitamente, i costruttori di automobili raccomandano l’uso di antigelo a base di etilenglicole (o propilenglicole):
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- Etilenglicole: È l’antigelo più comune e offre una buona protezione contro il gelo e la corrosione.
- Propilenglicole: È un’alternativa meno tossica al glicole etilenico. Se la sicurezza ambientale è una priorità per te, il propilenglicole potrebbe essere una scelta migliore.
- Antigeli ibridi o organici: Alcuni veicoli più recenti utilizzano antigeli a base di acido organico o ibridi.
La quantità di antigelo che va messa nel radiatore è del 50% (l’altra metà sarà di acqua distillata), per cui se un veicolo medio richiede 6 litri, dovremmo averne circa 3 di antigelo. Se noti che la concentrazione è leggermente debole, non preoccuparti! Basta scaricare un quarto del refrigerante e aggiungerne un po’ più concentrato.
È anche possibile, qualora si desideri eliminare ogni residuo del vecchio liquido di raffreddamento, fare un lavaggio con sola acqua demineralizzata oppure con pulitori appositi (in questo caso la procedura si chiamerebbe tecnicamente flushing). Per fare ciò occorre avviare il motore fino a raggiungere la temperatura d’esercizio (con riscaldamento acceso), svuotare il sistema di raffreddamento e riempirlo con acqua distillata e ripetere finché l’acqua di drenaggio risulta chiara (qualsiasi residuo del prodotto di pulizia altererà il pH). Successivamente riempire il sistema con una miscela al 50/50 di antigelo/acqua o con liquido refrigerante già pronto. Infine, avviare il motore fino a raggiungere la temperatura d’esercizio con riscaldamento acceso e regolare il livello del liquido refrigerante se necessario.
Un auto senza antigelo significa non avere sufficiente liquido refrigerante nel sistema di raffreddamento, ciò può causare gravi problemi al motore e al sistema di raffreddamento stesso. Il liquido refrigerante svolge un ruolo critico nel mantenere la temperatura del motore entro limiti sicuri. Senza di esso, il motore rischia di surriscaldarsi rapidamente, portando a danni significativi come la rottura della testata del cilindro, la guarnizione testa o addirittura la fusione di parti metalliche. Questi danni possono tradursi in costose riparazioni o, in alcuni casi, nella necessità di sostituire l’intero motore.
Il Glicole Etilenico è Velenoso: l’ingestione di soli 120 millilitri può essere sufficiente per causare la morte di un essere umano. La dolcezza del suo sapore rende il glicole etilenico particolarmente pericoloso per gli animali. I cani, ad esempio, possono essere avvelenati dal refrigerante svuotato lasciato sul pavimento o in una vasca di contenimento. Attenzione quando si maneggia il refrigerante estremamente freddo. Anche se non è infiammabile a temperatura ambiente, il glicole etilenico si accenderà in presenza di fiamma a circa 8-9°C.
La scelta tra un antigelo concentrato e uno pronto all’uso dipende dalle tue esigenze e dalle condizioni in cui utilizzerai il liquido refrigerante. L’antigelo concentrato ti permette di personalizzare la miscela aggiungendo acqua secondo le specifiche del produttore o le condizioni climatiche, mentre quello pronto all’uso è conveniente perché è già pronto per l’uso senza la necessità di aggiungere acqua.
Verifica sempre le raccomandazioni della casa madre per determinare il tipo di antigelo consigliato e poi considera le temperature in cui guidi il veicolo.
Tecnologie Antigelo
- Tecnologia Acida Inorganica (IAT): L’antigelo di tipo IAT, di solito di colore verde, è una scelta classica. Contiene fosfato e silicato come additivi anticorrosione. Il fosfato protegge parti di ferro e acciaio, mentre il silicato impedisce la corrosione dell’alluminio.
- Tecnologia Acida Organica (OAT): Conosciuto come liquido refrigerante long-life, l’OAT è progettato per durare fino a cinque anni oppure ogni 241000 km. Senza silicati e fosfati, è ideale per sistemi più moderni.
- Tecnologia Ibrida Acida Organica al Fosfato (PHOAT): Il PHOAT è all’avanguardia, offrendo protezione fino a sette anni oppure ogni 402000 km.
La corretta scelta dell’antigelo è cruciale. Quando pianifichi la manutenzione, assicurati di consultare il manuale d’uso e di seguire le raccomandazioni della casa madre.
Che Differenza c’è tra i Colori dell’Antigelo?
All’interno delle classificazioni OAT o HOAT, i produttori possono specificare diversi coloranti e additivi anticorrosione. Tra Antigelo Blu e Rosso la differenza principale risiede nella composizione chimica. L’antigelo blu spesso contiene silicati, mentre quello rosso utilizza organofosfati. Liquido Radiatore Giallo vs. Rosso: Anche qui, la differenza è nella formula chimica. Il liquido radiatore giallo spesso contiene inibitori di corrosione diversi rispetto al rosso. La miscelazione di antigelo blu e rosso può portare a una diminuzione dell’efficienza, oltre che malfunzionamenti ed errori in centralina.
Dove Acquistare l’Antigelo?
L’antigelo può essere comprato in numerosi punti vendita online e fisici:
- Rivenditori Autorizzati e Concessionari
- Negozi di Ricambi Auto
- Grandi Catene di Vendita Al Dettaglio
- Piattaforme Online
- Centri di Assistenza e Officine Specializzate
Ogni Quanto Sostituire l’Antigelo?
La longevità del refrigerante del motore è influenzata dal graduale deterioramento dei suoi componenti, come il gelificante e gli additivi. Nel corso del tempo, questi additivi possono subire ossidazione o legarsi ai metalli, mentre i glicoli presenti nel liquido si ossidano formando acidi deboli. L’accumulo di tali sostanze può dar luogo a problemi di natura operativa e inefficacia. È essenziale notare che i refrigeranti long-life sono più suscettibili al rapporto di diluizione: è importante infatti mantenere una concentrazione di antigelo del 50%. Nel caso di un rabbocco del liquido di raffreddamento, si consiglia di utilizzare una miscela 50/50 anziché aggiungere solo acqua distillata.
Mantenere il tuo veicolo in ottime condizioni è fondamentale, e uno degli aspetti spesso trascurati è il cambio del liquido di raffreddamento. Per i veicoli più datati, questa pratica è particolarmente importante. Alcuni liquidi di raffreddamento commerciali contengono additivi, come il silicato, che proteggono determinati componenti. Ma il fatto è che questi additivi hanno una durata limitata. Immagina che reagiscano con i metalli nel motore e, man mano, si consumino.
In conclusione, l’antigelo è molto più di una semplice precauzione invernale. È un liquido multifunzionale che contribuisce a mantenere il tuo motore efficiente e protetto.
Dissipatori di Calore: Un Approfondimento
I dissipatori di calore sono componenti fondamentali nei motori delle moto e in qualsiasi veicolo dotato di motore a combustione interna. La loro funzione principale è quella di gestire il calore generato durante il funzionamento del motore, prevenendo surriscaldamenti che potrebbero compromettere prestazioni, efficienza e durata del veicolo.
Nei motori raffreddati ad aria, troviamo alette metalliche progettate per aumentare la superficie esposta all’aria e migliorare la dispersione del calore. La scelta del materiale è essenziale per garantire un’efficace dissipazione del calore.
Nel mondo delle competizioni motociclistiche, la dissipazione del calore è un fattore critico. Le moto da corsa sono sottoposte a sollecitazioni termiche estreme e necessitano di sistemi di raffreddamento altamente efficienti. Anche nel settore del tuning, molti motociclisti scelgono di installare dissipatori di calore aftermarket per migliorare la durata e le prestazioni del motore.
Manutenzione dei Dissipatori di Calore
Per garantire il corretto funzionamento dei dissipatori di calore, è essenziale eseguire una manutenzione periodica. La polvere, il fango e i detriti possono ridurre l’efficienza della dissipazione termica, quindi è consigliabile pulire regolarmente le alette e i radiatori.
I dissipatori di calore sono elementi fondamentali per garantire l’affidabilità e le prestazioni del motore di una moto. La scelta del giusto dissipatore, abbinata a una manutenzione accurata, può fare la differenza tra un motore efficiente e uno soggetto a problemi di surriscaldamento.
Tabella Comparativa Antigelo per Auto e Moto
| Caratteristica | Antigelo per Auto | Antigelo per Moto |
|---|---|---|
| Composizione chimica | Glicole etilenico o propilenico | Glicole etilenico o propilenico |
| Inibitori di corrosione | Fosfati, nitriti, altri additivi | Fosfati, nitriti, altri additivi |
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