Sistema di raffreddamento del motore marino: capire come funziona

© Olivier Chauvin

Il sistema di raffreddamento dei motori marini sfrutta generalmente la freschezza dell'acqua circostante per regolare la temperatura del motore. Ecco come è organizzato lo scambio di calore nei diversi circuiti.

Un motore produce calore che deve essere regolato per consentire alla meccanica di funzionare alla sua temperatura ideale: questa è la missione del circuito di raffreddamento. Qualunque sia il motore, il principio è lo stesso: le parti meccaniche vengono messe a contatto con un elemento più freddo, aria o acqua, per raffreddarle. Tranne che su fuoribordo molto piccoli, il raffreddamento ad aria è usato raramente. In effetti, l'acqua è abbondante intorno alla barca e la sua freschezza fa sì che i costruttori ne abbiano favorito l'uso per raffreddare i motori.

Diversi sistemi di scambio

I motori entrobordo raffreddati ad acqua utilizzano per lo più una raffreddamento "indiretto" con scambiatore di temperatura . Hanno un cosiddetto circuito interno in cui circola il refrigerante, mentre lo scambio con l'acqua avviene all'esterno del motore.

Nel caso di un raffreddamento della chiglia (raffreddamento della chiglia), il liquido circola in un fascio di tubi posti sotto lo scafo o in un serbatoio a contatto con esso. Viene raffreddato dall'acqua circostante. Questo sistema è efficace, soprattutto nelle acque ad alto contenuto alluvionale, ma la superficie di contatto deve essere ampia per consentire un buon scambio, motivo per cui è riservato alle unità di grandi dimensioni.

Il controllo della temperatura può essere effettuato anche sotto forma di raffreddamento diretto . In questo caso, l'acqua di mare circola direttamente nel blocco motore e nella testata prima di essere scartata. Questo sistema è arcaico, poiché la regolazione termica dipende troppo dalla temperatura dell'acqua esterna.

Avec un keel cooling, l'échange thermique se fait au contact de l'eau environnante.
Con il raffreddamento della chiglia, lo scambio di calore avviene con l'acqua circostante.

Due circuiti separati

Lo scambiatore di temperatura è di gran lunga il sistema più comune. Il refrigerante circola attorno a un fascio di tubi contenuti in un alloggiamento metallico. In questo pacchetto, chiamato anche nido d'ape in questo caso, l'acqua di mare viene fatta circolare per abbassare la temperatura del refrigerante. Lo scambio di calore avviene attraverso i tubi, che sono realizzati in rame, un eccellente conduttore termico. La scatola dello scambiatore di calore è solitamente collocata sulla parte superiore del motore e imbullonata al collettore di scarico. Quando un sistema di questo tipo viene aggiunto a un motore terrestre, si chiama marinizzazione .

Questo scambiatore di calore deve essere sottoposto a manutenzione.

Le nid d'abeille est constitué d'un faisceau de tubes de cuivre
Il nido d'ape è costituito da un fascio di tubi di rame

Il termostato, una regolazione permanente

Per evitare che la temperatura del motore sia influenzata dalla temperatura dell'acqua esterna o dalla sua velocità di funzionamento, che fa girare più velocemente la pompa, viene inserito nel circuito un termostato (o calorostato). Si tratta di un piccolo pezzo di metallo che si espande quando viene riscaldato: quando è freddo, si chiude. Non appena il motore raggiunge la temperatura desiderata (di solito 82°), il termostato si apre per far passare il liquido di raffreddamento. Ciò consente al motore di raggiungere rapidamente la temperatura di esercizio ideale, indipendentemente dalle condizioni di temperatura esterna.

Le thermostat ouvre le circuit à partir d'une certaine température
Il termostato apre il circuito a partire da una certa temperatura

Riciclare le calorie

Dissipare il calore è una cosa, ma può essere utile anche per il riscaldamento o la produzione di acqua calda. Invece di rilasciare l'acqua riscaldata nell'ambiente naturale, la maggior parte dei produttori la fa circolare prima attraverso la serpentina di un serbatoio di acqua calda. Questo serbatoio isolato contiene acqua che si riscalda quando entra in contatto con l'acqua di raffreddamento. Si tratta di un modo efficiente ed ecologico di produrre acqua calda a bordo, utilizzando il calore che altrimenti andrebbe perso.

De l'eau chaude à base de calories recyclées
Acqua calda da calorie riciclate

Attenzione al gelo!

Il sistema di scambiatori di calore ha due circuiti. Il principio è relativamente semplice e facile da capire per chi si prende la briga di osservare il proprio motore e seguire il percorso dei tubi che lo estendono. La precauzione di base consiste nell'assicurarsi che l'acqua defluisca dallo scarico ogni volta che si avvia il motore.

Se il flusso diventa meno potente, è necessario controllare la pompa dell'acqua e pulire il gruppo di scambio termico. È importante, soprattutto con l'avvicinarsi dell'inverno, controllare il livello e la qualità del liquido nel circuito interno. Deve contenere un fluido per quattro stagioni che non rischia di congelare. Lo stesso vale per il circuito esterno se si naviga in acqua dolce.

Schéma d'un système de refroidissement à échangeur (documentation Vetus)
Schema di un sistema di raffreddamento con scambiatore di calore (documentazione Vetus)

Monitoraggio della turbina

L'acqua del circuito esterno viene aspirata attraverso una valvola collegata a uno scafo passante. La pompa è azionata dal motore. Le pale in gomma della turbina si consumano con il tempo, con l'alluvione e soprattutto quando il motore è a secco durante l'avviamento. L'acqua scorre quindi attraverso il nido d'ape. Il nido d'ape può intasarsi con il tempo e deve essere controllato se il raffreddamento diventa meno efficiente. L'acqua viene poi scaricata in mare, di solito insieme ai gas di scarico.

Les pales de la pompe à eau s'usent
Le pale della pompa dell'acqua si consumano

L'impianto di raffreddamento è uno dei componenti più importanti di un motore marino, ma non è un mistero insondabile e la sua manutenzione è alla portata di un dilettante, sia esso sostituire la girante della pompa o pulire il fascio di scambiatori .

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