Come funziona una bottiglia di trabocco del liquido di raffreddamento?

Nel contesto dei motori automobilistici, le bottiglie di troppopieno e i serbatoi di espansione sono entità separate. I serbatoi di espansione sono stati la norma sulla maggior parte dei veicoli sin dagli anni '70, ma le bottiglie di trabocco erano una parte importante sia della filosofia che dell'ingegneria che hanno portato alla loro introduzione.

Nomenclature

Le differenze tra le bottiglie di troppo pieno e i vasi di espansione sono infangati da una varietà di modi colloquiali imprecisi di riferirsi a entrambi; spesso sono erroneamente chiamati serbatoi di troppo pieno del radiatore, serbatoi di recupero del liquido di raffreddamento e serbatoi di liquido di raffreddamento. Una conoscenza operativa della funzione del sistema di raffreddamento è fondamentale per comprendere le differenze.

Sistemi di raffreddamento

I tradizionali sistemi di raffreddamento dei motori a combustione interna consistevano in un sistema sigillato. Il radiatore aveva un bocchettone di riempimento in alto, solitamente su un lato o l'altro anziché al centro, dotato di un tappo di rifornimento. Il sistema è stato riempito - correttamente indicato come carica - attraverso il bocchettone di riempimento dopo che il tappo era stato rimosso. La maggior parte dei produttori ha raccomandato di rabboccare il refrigerante a circa 1 pollice sotto il fondo del bocchettone di riempimento; questo ha permesso l'espansione quando il refrigerante è stato riscaldato dal motore in funzione. L'unico modo per il motore di sfiatare l'eccesso di pressione era attraverso il tappo di riempimento. Cappucci diversi avevano capacità libere diverse per pollice quadrato che potevano resistere; quando il limite è stato superato, il vapore è stato scaricato attraverso una valvola di sfioro al di sotto del tappo per proteggere il motore.

Bottiglie di trabocco

Nella maggior parte dei veicoli tradizionalmente raffreddati, quando la capacità di pressione massima del tappo è stata superata, il refrigerante era espulso nell'atmosfera o scaricato a terra. Quando, negli anni '70, la consapevolezza ambientale cominciò a influenzare il design del veicolo e l'attitudine del guidatore, le bottiglie di troppo pieno vennero aggiunte al sistema per intrappolare il fluido scaricato mentre veniva espulso. Il sistema non ha fatto altro che prevenire l'eccesso di refrigerante - che in genere ha almeno una certa quantità di antigelo tossico nella sua miscela - dall'avvelenamento dell'ambiente. Il fluido intrappolato non è stato restituito al motore quando la temperatura del liquido di raffreddamento, e quindi il volume, è diminuita.

Serbatoi di espansione

I serbatoi di espansione sono un miglioramento rispetto alle bottiglie di troppo pieno in quanto consentono al refrigerante espulso di ritornare al sistema di raffreddamento principale al diminuire delle temperature. Sono parte integrante di un sistema di radiatori sigillato, non di un componente aggiuntivo aftermarket. Un radiatore sigillato è proprio questo; non ha un bocchettone di riempimento e un tappo progettato per essere rimosso per frequenti controlli del livello del fluido e rabbocco. I sistemi di raffreddamento con radiatore sigillato sono riempiti in una posizione remota, spesso attraverso una porta nell'alloggiamento del termostato o nel serbatoio di espansione stesso. L'eccessiva pressione viene ancora scaricata dal motore a temperature di esercizio elevate, ma il serbatoio di espansione in cui entra è più che semplicemente un serbatoio di raccolta: il refrigerante viene reimmesso nel motore dal vuoto creato al diminuire delle temperature.

Un bonus aggiunto

L'uso di un serbatoio di espansione con un sistema di radiatori sigillato ha un effetto collaterale fortunato: il sifonamento espelle il refrigerante dentro e fuori dal serbatoio rimuove le bolle create durante il riempimento o il rabbocco; le bolle erano un problema causato dal versamento di refrigerante nei sistemi tradizionali direttamente attraverso il bocchettone di riempimento. L'aria non trasferisce il calore con la stessa efficienza del liquido di raffreddamento, quindi le bolle riducono l'efficienza complessiva del sistema.