SPECIFICHE TECNICHE MXA: RENDILO FREDDO, COSÌ PUOI RENDERE CALDO

Aug 20, 2023

Un motore da motocross, come tutti i motori a combustione interna, è un generatore di calore. Il calore è più di un sottoprodotto della potenza; è il prodotto! Più calore viene generato, maggiore è la potenza prodotta, ma questo stesso calore viene attratto dalle parti funzionanti in modo negativo. In caso di carico pesante, il sistema di raffreddamento deve assorbire il calore man mano che si accumula. Se si lascia che le parti si surriscaldino, il motore potrebbe rallentare o smettere di funzionare del tutto.

Un sistema di raffreddamento è costituito da fluido, pompa dell'acqua, radiatori, tubi flessibili e fascette (per non parlare dei passaggi dell'acqua nelle custodie, nel cilindro e nella testa). Ovviamente, se sovraccarichi i radiatori, la capacità del fluido, il volume della pompa e i tubi, potresti mantenere il motore fresco come un blocco di ghiaccio‚ ma ciò avrebbe un prezzo elevato in termini di peso. Questo è il motivo per cui i progettisti di moto da cross cercano di fare in modo che ogni parte non sia più grande del necessario e nessuna parte sia più piccola del necessario.

Il pezzo più importante del puzzle del raffreddamento del motore è la portata del fluido. Per anni, i preparatori di motori hanno creduto che il liquido refrigerante dovesse fluire a una velocità sufficientemente lenta da consentire al fluido di estrarre calore dal cilindro e dalla testata mantenendo il fluido nei radiatori abbastanza a lungo da consentire al calore di dissiparsi tramite raffreddamento per convezione. Sembra logico, ma esiste il troppo lento. E anche se l’idea di rallentare il flusso dei fluidi è ampiamente accettata, è sbagliata. Infatti, maggiore è la portata, più efficiente è il sistema di raffreddamento. Come mai? Maggiore è la differenza di temperatura tra il liquido e il metallo, maggiore è la velocità di trasferimento del calore. Pensaci? Se il cilindro è caldo e l'acqua è fredda, il sistema di raffreddamento raccoglie il calore in modo più efficiente e lo trasporta più velocemente dal motore (ai radiatori). Pertanto, maggiore è la velocità del fluido, maggiore è la quantità di BTU di calore rimossi dalle superfici metalliche.

Potresti chiederti: la maggiore velocità del fluido non significa che l'acqua calda avrà meno tempo per raffreddarsi nei radiatori? Sì, l'acqua passerà meno tempo nei termosifoni, ma non rimarrà calda. Una maggiore velocità del fluido significa una maggiore pressione nei radiatori, che spinge il fluido attraverso i tubi del radiatore a una velocità ancora maggiore. La maggiore velocità crea più turbolenza del fluido. La combinazione di alta pressione, alta velocità ed elevata turbolenza espone più molecole riscaldate alla superficie di scambio termico dei radiatori. Ciò significa che velocità del fluido più elevate creano un trasferimento di calore superiore nei radiatori.

Il design delle parti operative del sistema di raffreddamento influisce sulla sua capacità di raffreddamento. Le pompe dell'acqua da motocross utilizzano un design centrifugo con una girante, molto simile alla ruota a pale di un battello a vapore. Mentre la girante ruota, spinge l'acqua attraverso il motore. La girante rotante è alloggiata in un plenum a tenuta stagna a forma di Nautilus che guida il fluido fuori dalla pompa. Una pompa dell’acqua centrifuga può spostare una discreta quantità di fluido, ma la sua capacità di generare una portata elevata è molto limitata.

L'acqua, il fluido più comunemente utilizzato, è un buon conduttore di calore. Tuttavia, l’acqua presenta uno svantaggio significativo. Il suo punto di ebollizione è di soli 212 gradi Fahrenheit. Questa è inferiore alla temperatura di esercizio di un motore da corsa ad alte prestazioni. Allora perché non trabocca? L'acqua non bolle perché è pressurizzata dal tappo del radiatore. I tappi dei radiatori che pressurizzano l'acqua con 15 libbre di pressione impediranno all'acqua di bollire fino a raggiungere i 250 gradi. Quando si pressurizza una miscela 50/50 di acqua e antigelo a 15 libbre, non bollirà finché non raggiunge i 280 gradi. Per ogni libbra di pressione esercitata sul liquido di raffreddamento dal tappo del radiatore, il punto di ebollizione statico aumenta di 3 gradi. Molte bici moderne sono dotate di tappi del radiatore da 1,1 kg/mm2. Kawasaki utilizza un tappo da 1.6 e i KTM sono dotati di un tappo da 1.8 kg/mm2. Un tappo da 1,1 kg/cm2 può sopportare 14,22 psi prima che il refrigerante apra la valvola e il vapore esca dal troppopieno. Aumentando il tappo del radiatore a 1,8, il radiatore può gestire 25,6 psi, mentre un tappo da 2,0 alza la posta a 28,45 libbre. Maggiore è la pressione, più a lungo l'acqua nel radiatore resiste all'ebollizione.