Il liquido del radiatore passa tra le alette? Cosa devi sapere

La risposta breve: No, il fluido del radiatore non passa tra le alette

Il fluido del radiatore (refrigerante) scorre attraverso tubi sigillati all'interno del radiatore, non tra le alette. Le alette sono sottili strisce metalliche incollate all'esterno di questi tubi. Il loro unico scopo è aumentare la superficie in modo che l'aria che passa attraverso il radiatore possa assorbire il calore in modo più efficiente. Il fluido e le alette non entrano mai in contatto diretto in condizioni operative normali.

Questo è uno dei punti di confusione più comuni per chi ispeziona un radiatore per la prima volta. Le alette sembrano canali attraverso i quali potrebbe fluire qualcosa, ma sono aperte all'aria, non al circuito del liquido di raffreddamento.

Come funziona realmente un radiatore

Un radiatore è uno scambiatore di calore. Il liquido refrigerante caldo proveniente dal motore entra attraverso il serbatoio di ingresso, viaggia attraverso una serie di tubi stretti che attraversano il nucleo ed esce attraverso il serbatoio di uscita dopo aver perso calore. L'intero processo dipende da due percorsi fluidi separati che non si mescolano mai:

• Percorso del liquido di raffreddamento: All'interno dei tubi sigillati in metallo o plastica.
• Percorso aereo: Attraverso gli spazi tra le alette, azionati dal movimento del veicolo o da una ventola di raffreddamento.

Il calore si trasferisce dal refrigerante alle pareti dei tubi, quindi alle alette collegate a tali pareti e infine all'aria che passa. Questo effetto a cascata – prima conduzione e poi convezione – è il motivo per cui le alette migliorano notevolmente l’efficienza del raffreddamento. Può avere un tipico nucleo del radiatore automobilistico Da 10 a 20 alette per pollice , conferendogli una superficie molte volte maggiore di quella che fornirebbe un tubo liscio da solo.

Il ruolo delle pinne in dettaglio

Nei radiatori moderni le alette sono quasi sempre realizzate in alluminio perché l'alluminio ha un'elevata conduttività termica (~205 W/m·K) ed è leggero. Sono ondulati o a feritoia – non piatti – per creare turbolenza nel flusso d’aria, che rompe lo strato limite isolante dell’aria ferma e accelera il trasferimento di calore. Il design delle alette a feritoia può migliorare la reiezione del calore del 20-30% rispetto alle alette ondulate semplici a portate d'aria simili.

Se guardi un radiatore frontalmente, quello che vedi sono quasi interamente alette. I tubi sono nascosti dietro di loro. L'aria si muove dalla parte anteriore a quella posteriore attraverso gli spazi tra le file di alette; il refrigerante si muove lateralmente (o dall'alto verso il basso in alcuni modelli) all'interno dei tubi.

Percorso del refrigerante e percorso dell'aria: un confronto affiancato

Cosa succede quando il liquido refrigerante perde vicino alle alette

Anche se il liquido refrigerante non dovrebbe toccare le alette, si verificano delle perdite. Quando un tubo sviluppa un foro stenopeico o un giunto si rompe, il refrigerante può fuoriuscire e ricoprire le superfici delle alette. Questo è in realtà un utile segno diagnostico:

• Depositi crostosi bianchi o verdastri sulle pinne indicano una lenta perdita di liquido refrigerante che si è seccato e mineralizzato.
• Alette bagnate e oleose vicino ai serbatoi superiori o inferiori spesso indicano una mancata tenuta tra il serbatoio in plastica e il nucleo in alluminio.
• Un dolce odore dal vano motore quando il riscaldatore è spento è spesso riconducibile all'evaporazione del liquido refrigerante dalle alette calde.

Anche i residui di liquido refrigerante sulle alette riducono le prestazioni di raffreddamento. I depositi minerali essiccati agiscono come isolante, riducendo la conduttività della superficie dell'aletta. Anche uno strato sottile di incrostazioni di 0,1 mm può ridurre l'efficienza del trasferimento di calore fino al 10% in alcune misurazioni di laboratorio su scambiatori di calore.

Come pulire le pinne in modo sicuro

Le pinne sono estremamente delicate: un dito premuto con decisione può piegarle. Utilizza solo questi metodi:

1. Utilizzare un tubo da giardino a bassa pressione, non un'idropulitrice, per eliminare i detriti dal lato dell'aria delle alette.
2. Applicare un detergente per bobine dedicato o aceto bianco diluito per sciogliere i depositi minerali; lasciare riposare per 5-10 minuti prima di risciacquare.
3. Raddrizza attentamente le alette piegate con un pettine adatto al passo delle alette del tuo radiatore (misurato in alette per pollice).
4. Non spruzzare mai direttamente nelle alette in un angolo: sempre perpendicolare alla superficie delle alette per evitare piegature.

Perché le persone confondono le alette con i canali del refrigerante

La confusione è comprensibile. Dall’esterno, un radiatore appare come una fitta griglia di passaggi stretti – e le alette sono la parte più visibile di quella griglia. È naturale supporre che il liquido utilizzi quei passaggi visibili. Inoltre, alcuni scambiatori di calore industriali più vecchi o molto grandi convogliano i fluidi attraverso le alette secondo una disposizione a fascio tubiero, il che rafforza questa intuizione.

In un radiatore automobilistico, tuttavia, i tubi sono tipicamente solo 1-2 mm di larghezza e siedono a filo dietro o tra le file di pinne: sono quasi invisibili senza essere smontati. Una sezione trasversale di un tipico nucleo del radiatore si presenta così:

• Tubo piatto in alluminio (refrigerante all'interno) → brasato al pacco di alette → tubo piatto successivo → pacco di alette successivo, ripetuto decine di volte su tutta la larghezza del nucleo.

Le alette riempiono lo spazio tra i tubi ma non sono mai sigillate: l'aria scorre liberamente attraverso di esse. I tubi sono completamente chiusi e testati a pressione per trattenere il refrigerante alle pressioni operative tipiche di 0,9–1,2 bar (13–18 psi) senza perdite.

Segni di una sezione della pinna bloccata o danneggiata

Anche se il liquido refrigerante non scorre attraverso le alette, le alette bloccate provocano comunque il surriscaldamento perché il flusso d'aria è ridotto. Le cause comuni includono:

• Accumulo di insetti e detriti: Insetti, foglie e sporcizia stradale si accumulano in file di pinne, soprattutto negli angoli inferiori. Anche un'ostruzione pari al 25% dell'area delle alette può aumentare notevolmente la temperatura operativa sotto carico.
• Pinne piegate a causa dell'impatto di pietre: Una sezione di alette completamente schiacciate non fornisce quasi alcun flusso d'aria. Se più di circa 20% dell'area centrale del viso ha le alette piegate o crollate, la capacità di raffreddamento è sensibilmente compromessa.
• Refrigerante essiccato da una perdita passata: Agisce come una barriera isolante e intrappola i particolati, aggravando il blocco.

Se un motore funziona costantemente a temperature più elevate del normale nonostante il livello del liquido di raffreddamento sia pieno e un termostato funzionante, l'ispezione delle condizioni delle alette è un primo passo logico prima di passare a diagnosi più costose come un test della guarnizione della testata.

Punti pratici per la manutenzione

Comprendere la separazione tra il percorso del refrigerante e il percorso dell'aria attraverso le alette ha un valore pratico diretto:

• Il rabbocco del liquido refrigerante nel serbatoio risolve i problemi di basso livello di fluido; la pulizia delle alette risolve i problemi del flusso d'aria. Si tratta di questioni distinte che richiedono soluzioni distinte.
• Un lavaggio del radiatore sostituisce il fluido all'interno dei tubi; non ha alcun effetto sulla condizione delle pinne.
• Se vedi residui di liquido refrigerante sull'esterno dell'aletta, hai una perdita nel tubo o nel serbatoio (non un problema dell'aletta) e deve essere riparata prima che causi danni da corrosione maggiori al nucleo in alluminio.
• Ispezionare le condizioni delle pinne almeno una volta all'anno, soprattutto dopo aver guidato in autostrada in mezzo agli insetti o dopo l'uso fuoristrada in ambienti polverosi.

Le alette si trovano esclusivamente sul lato aria del processo di scambio termico. Per evitare il surriscaldamento, mantenerli puliti e integri è altrettanto importante quanto mantenere il liquido refrigerante al giusto livello e alla giusta concentrazione.