Fin quando gli autoveicoli si muoveranno grazie a motori a combustione, il raffreddamento del propulsore resterà un punto saldo. Dal raffreddamento ad aria a quello ad acqua, presentiamo pregi e difetti dell'intero sistema.

Tutti sappiamo bene quanto stiano cambiando i veicoli in questi anni, grazie soprattutto all'integrazione con nuovi sistemi a controllo elettronico alle funzioni meccaniche di un tempo. L'auto è diventata un prodotto di sofisticatissima tecnologia con enormi miglioramenti, sia in termini di prestazioni di guida, sia in termini di comfort per chi viaggia. Vi sono alcuni componenti di un auto che comunque restano irrinunciabili e di difficile trasformazione nello svolgimento della loro funzione. Tra questi rientra il sistema di raffreddamento del motore, che fin quando le auto si muoveranno grazie ad una combustione interna, sarà sempre necessario è difficilmente modificabile.

Raffreddamento ad acqua e ad aria
Tutt'oggi coesistono nel mondo dell'auto due sistemi di raffreddamento motore, quello ad aria e quello ad acqua.
Il primo, ormai in disuso, fece il suo esordio nel 1920 sulla vettura "Temperino", con un motore bicilindrico a "V". Successivamente altri costruttori introdussero questo sistema: nel 1939 la Volkswagen e in seguito la Porsche, con un motore da quattro cilindri contrapposti. Restando in Europa, Fiat l'ha utilizzato sulla 126 e sulla nuova 500, entrambe con motore bicilindrico in linea e Citroën su Diane, Visa, 2CV, tutte con motore bicilindrico. Il raffreddamento ad aria ha come principali pregi, la semplicità costruttiva, l'economicità dell'impianto e una necessità di manutenzione praticamente nulla. In generale è più semplice, perché le fusioni del monoblocco motore e la testata non hanno i vari condotti interni per la circolazione del liquido e non fa uso di alcun tipo di pompa meccanica per ottenere il raffreddamento, perché l'aria viene indirizzata verso il motore tramite dei convogliatori. Il suo funzionamento, inoltre, non è influenzato dalle condizioni climatiche esterne (l'acqua tende a ghiacciare nei paesi freddi e a bollire in quelli caldi) ed offre inoltre ai costruttori la possibilità di alleggerire l'auto. Il suo principale difetto è quello di non garantire un raffreddamento del motore perfetto e uniforme; la massa d'aria passando attraverso le alette di raffreddamento disperde il calore della combustione e a basse velocità quest'aria non è sufficiente, mentre quando la temperature esterna è molto bassa il motore viene raffreddato eccessivamente. Inoltre è piuttosto rumoroso e non esiste la possibilità di controllare la refrigerazione nel tempo, cioè avviando il motore la ventola entra immediatamente in funzione refrigerando il propulsore prima che questo ne abbia effettivamente bisogno. Ciò allunga i tempi per raggiungere la temperatura ideale d'esercizio, con tutte le problematiche che ciò comporta. Visti tali difetti è consigliabile che venga utilizzato solo su motori con cilindri di piccolo diametro (fino a 80mm circa) dove comunque, con un rapporto di compressione limitato, a parità di altre condizioni il loro rendimento è inferiore a quello di motori raffreddati a liquido.
Con il raffreddamento ad acqua, invece, si può ottenere una regolazione ideale della temperatura ed il raggiungimento della temperatura d'esercizio in brevissimo tempo, riducendo o chiudendo il passaggio dell'acqua al radiatore con la valvola termostatica. L'acqua ha una capacità di calore specifico quadrupla rispetto alla stessa quantità d'aria secca a parità di prestazioni termiche. Un difetto generico di tale sistema rispetto a quello ad aria, è la presenza di un maggior numero di componenti (pompa, radiatore, manicotti, liquido); più nel particolare, un grosso difetto è rappresentato dalle difficoltà costruttive, specialmente riguardo alla fusione blocco motore e testata.
Malgrado dunque il raffreddamento a liquido sia per diversi aspetti più complesso e più a rischio di guasti a livello dei suoi singoli componenti, praticamente tutte le Case costruttrici hanno propeso per esso abbandonando quello ad aria (un'eccezione interessante è rappresentata dalla Porsche). Il motivo è che in assoluto offre migliore resa e affidabilità: meglio rischiare un guasto alla pompa dell'acqua o bucare un manicotto, che rischiare il propulsore stesso.
A questo si può aggiungere che negli anni sono migliorate molto le materie prime utilizzate per la produzione dei radiatori e i macchinari per le lavorazioni, che risultano oggi più precisi. Le operazioni di saldobrasatura su alluminio ne sono una testimonianza. I radiatori si sono assottigliati, risultano più leggeri e privi di microporosità.

Le parti più vulnerabili
Parleremo fondamentalmente del raffreddamento ad acqua, dato che come abbiamo appena visto, quello ad aria non ha parti usurabili, ad eccezione forse dei cuscinetti della ventola.
Il termostato, essendo la sua azione d'apertura e chiusura continua, ha una decadenza naturale; per mantenere una perfetta termoregolazione andrebbe sostituito ogni 20-30.000 chilometri.
L'uso di glicole etilico nelle proporzioni consigliate dalle case auto, innalza il punto di ebollizione del liquido refrigerante e preserva le parti da incrostazioni e corrosione; anche con acqua naturale alla temperatura di esercizio, circa 100°C, può provocare reazioni chimiche in grado di danneggiare la struttura del termostato e tutte le parti in alluminio del circuito. I manicotti vengono prodotti con opportune mescole in grado di reggere le elevate temperature; i loro "nemici" sono gli shock termici che ne induriscono le pareti provocandone anche tagli o buchi.
Il radiatore può danneggiarsi solo in caso di incidente.
Proprio per le parti più vulnerabili è indispensabile fornire una giusta manutenzione preventiva che proviamo a schematizzare:

• è raccomandabile l'utilizzo di un liquido di raffreddamento appropriato; i nuovi motori usano liquidi specifici per le diverse esigenze; le migliori rese si ottengono con i motori in alluminio;
• il liquido refrigerante dev'essere sostituito con regolarità per non rischiare di far circolare scorie o schegge che si staccano dalle parti metalliche e che potrebbero danneggiare in particolare gli anelli di tenuta;
• la cinghia dev'essere sostituita insieme al tendicinghia e comunque ogni qualvolta si sostituisce la pompa. Durante il montaggio bisogna avere la cura di tendere la cinghia correttamente per evitare di danneggiare l'albero cuscinetto della pompa;
• in questa nicchia dell'Aftermarket, in particolare riguardo alle pompe, esistono prodotti che si allontanano troppo dal disegno dei pezzi originali; in pratica non solo i materiali a volte non sono adeguati al grande sforzo a cui è sottoposta la pompa, ma anche il disegno della girante e dell'albero del cuscinetto differiscono in maniera evidente da quello indicato dalle case costruttrici. E' bene dunque nel momento della sostituzione della pompa accertarsi che il prodotto che si intende utilizzare possieda quei requisiti qualitativi che ne garantiscano il buon funzionamento nel tempo;
• la cinghia e il tendicinghia che muovono la pompa acqua potrebbero rompersi e produrre un danno non solo alla pompa, ma anche all'intero motore, soprattutto se la cinghia della distribuzione comanda anche la pompa. Le istruzioni di montaggio, poste tanto sulla confezione delle cinghie quanto sulle pompe acqua, raccomandano di sostituire sia la cinghia che il tendicinghia quando si sostituisce una pompa acqua;
• la valvola termostatica, che regola il flusso dell'acqua nel motore, il radiatore e le tubazioni metalliche, possono danneggiarsi in seguito a cattiva manutenzione del sistema di raffreddamento. Anche in questo caso la natura del liquido refrigerante è fondamentale.

Gli interventi sul sistema di raffreddamento
Nel momento in cui una Casa decide di produrre un nuovo modello di auto, non è difficile immaginare quale lotta si inneschi tra i designers e gli ingegneri progettisti, gli uni concentrati principalmente sull'aspetto esterno e la linea del veicolo, gli altri sulle soluzioni migliori dal punto di vista delle prestazioni. In questo senso si può dire che un auto è il frutto di un compromesso tra bellezza e funzionalità.
Il sistema di raffreddamento è sicuramente uno dei punti della discordia, perché si trova nel vano motore, che è già affollato da tutti gli altri componenti; esistono però dei punti fermi: la posizione del radiatore dev'essere frontale e la sua forma e spessore devono essere tali da garantire il perfetto raffreddamento del motore. La tendenza é sempre di più quella di integrare il raffreddamento motore con i sistemi di illuminazione, contribuendo a consolidare l'idea di un modulo frontale integrato. Nel momento di dover intervenire sul sistema di raffreddamento l'autoriparatore spesso è costretto a dover smontare diverse parti, impiegando molta manodopera che poi va a pesare sul costo finale per l'automobilista. Forse le Case costruttrici non possono fare nulla per migliorare quest'aspetto o forse non se ne preoccupano più di tanto. D'altronde il motore da solo, occupa gran parte dello spazio disponibile nel vano, lasciando poco spazio a radiatore, vaso ad espansione, accumulatore, serbatoi olio freni e frizione, avvisatori acustici, servosterzo, servofreno, evaporatore, alternatore, Abs, evaporatore filtro e compressore aria condizionata, ecc. Se l'elettroventilatore in molti casi è semplicemente smontabile con delle chiavi snodate, la pompa acqua resta un problema. Visto che la sua posizione è condizionata dalla sua funzione, le Case auto e le principali aziende dell'Aftermarket, stanno affrontando le problematiche che insorgono con l'utilizzo di una pompa acqua elettrica. L'eventualità di una tale applicazione comporterebbe una radicale trasformazione del circuito di raffreddamento, non più legato alla distribuzione del motore, ma all'impianto elettrico. In questo caso i progettisti avrebbero maggiore libertà e molteplici soluzioni nuove.