Tecnica motori: raffreddamento ad aria, quando è possibile

Raffreddamento ad aria: quando è possibile.

Il raffreddamento ad aria, usato largamente nelle moto, è un sistema semplice per raffreddare i motori, che non richiede radiatori, pompe, circuiti refrigeranti, e fa risparmiare i guasti connessi: “quello che non c’è non si rompe” recita un detto.

Eppure solo la Citroen 2CV, in passato, e il fuoribordo Honda da 2,3 CV hanno adottato questa soluzione. Perché? Perché quando la dimensione di un motore e il calore prodotto dalla combustione superano quelle critiche che consentono una dispersione verso l’esterno anche con una ventilazione forzata, occorre disporre di scambi più veloci e più efficaci.

Il calore infatti, si accumula nel volume di un corpo, dal quale può uscire verso l’esterno solo dalla sua superficie. Quando aspettate che un boccone si raffreddi potete soffiarci sopra, ma non “dentro”. Ora succede che più un corpo è piccolo, più il suo  volume è piccolo (accumula poco calore) e la sua superficie è grande (disperde molto calore).

Per avere un’idea chiara prendete un cubo di 10 cm di lato: il suo volume è di litro (1000 cc) e la sua superficie di 600 centimetri quadrati. Ora dividete questo cubo, (come illustrato in figura), in otto cubi più piccoli di 5 cm di lato. Il volume totale rimane lo stesso, cioè un litro, ma la superficie totale è di otto volte la superficie di un cubo di 5 cm di lato (6 volte 5 x 5) cioè 1200 cmq (contro i 600 del cubo tutto un pezzo), che riescono a smaltire nello stesso tempo il doppio del calore accumulato; se dividiamo il cubo in cubetti da 1 cm di lato avremo 1000 cubetti con la superficie di 6 cmq, per un totale di 6000 cmq, capaci di disperdere calore 10 volte più velocemente che il cubo grande

Più un corpo è grande, quindi, più è difficile che riesca a smaltire il calore. Tre notazioni che è importante ricordare:

1)Se volete che una pietanza si raffreddi rapidamente, tagliatela a pezzetti piccoli: più piccoli sono e più facilmente perdono calore.

2)Coprite sempre bene i neonati o i bambini piccoli: il fatto che noi soffriamo il caldo non è un indice valido per loro, che si raffreddano più efficacemente e velocemente che noi adulti

3)I grossi animali preistorici si sono estinti perché incapaci di sopportare l’avvento di grossi riscaldamenti del globo. E’ per la stessa ragione che d’inverno non ci sono zanzare

Ecco dunque la ragione per la quale non sarebbe possibile sottrarre a un grosso motore il calore con una semplice ventilazione forzata. Aggiungete a questo che il tentativo dei costruttori di un motore fuoribordo è di concentrare in testate compatte lo sviluppo della potenza per ridurre gli ingombri. E infine un motore marino racchiuso da una calandra non può sfruttare il movimento per asportare calore, come le motociclette che, notate bene, hanno sempre i cilindri esposti ed una profonda alettatura che serve proprio ad accrescere la superficie utile alla dispersione del calore. Succede la stessa cosa per la nostra pelle, che al freddo si contrae quanto le è possibile per cercare di limitare le perdite di calore verso l’esterno.

Alfredo Gennaro