Radiatori di Raffreddamento Olio Idraulico: Funzionamento e Tipologie
L'oleodinamica è una branca della fluidodinamica applicata all'ingegneria meccanica, focalizzata sulla trasmissione di energia tramite fluidi in pressione, in particolare l'olio idraulico. Questo settore è in forte espansione a livello mondiale, grazie alla sua capacità di gestire notevoli potenze con componenti di dimensioni e pesi ridotti rispetto ad altre tecnologie.
Anche l'Italia gioca un ruolo chiave nel mercato europeo ed è tra i primi 5 produttori mondiali di componenti oleodinamici. In un sistema oleodinamico, troviamo un gruppo generatore che trasforma l'energia meccanica in energia idraulica, un gruppo di controllo che condiziona il fluido regolando pressione e portata, e un gruppo di utilizzo con attuatori di vario tipo.
Componenti di un Sistema Oleodinamico
Un tipico sistema oleodinamico comprende diversi componenti essenziali:
- Gruppo generatore: Trasforma l'energia meccanica in energia idraulica.
- Gruppo di controllo: Condiziona il fluido, regolando pressione e portata.
- Gruppo di utilizzo: Formato da attuatori di diverso tipo.
La centralina oleodinamica è composta da vari elementi, tra cui un motore asincrono elettrico trifase, una pompa immersa, una lanterna per proteggere il giunto, un giunto elastico, un filtro in aspirazione, una valvola limitatrice di pressione, un manometro, un rubinetto per escludere il manometro, un filtro allo scarico, uno scambiatore di calore, un tappo di carico, un indicatore per il livello dell’olio, anelli per il sollevamento, un tappo di scarico serbatoio e un coperchio.
Pompe e Valvole
Le pompe di calore, utilizzate in circuiti idrostatici, sono generalmente volumetriche per gestire elevati salti di pressione. Esistono pompe rotative (ad ingranaggi) e alternative (a pistoni), entrambe utilizzabili come unità idrostatica primaria o secondaria (motori idraulici). Le pompe a pistoni assiali possono funzionare a portata variabile. Le più comuni nei circuiti idrostatici sono quelle a pistoni assiali e ad ingranaggi esterni.
Le valvole controllano la pressione del flusso (massima pressione, riduttrici di pressione) e la portata (non ritorno, distribuzione, selezione, regolazione). Permettono di dare una logica di funzionamento ad un impianto oleodinamico e di garantirne la sicurezza. Senza dispositivi adeguati, la pressione in un circuito oleodinamico tenderebbe a crescere, danneggiando la pompa e gli altri componenti. Le valvole "normalmente chiuse" impediscono il passaggio del fluido in condizioni di riposo, evitando il superamento di una pressione prefissata.
L'Olio Idraulico
L'olio è un componente fondamentale in oleodinamica, interagendo con tutti gli elementi del circuito. Trasporta l'energia dal generatore all'utilizzatore, lubrifica e asporta il calore, prevenendo l'usura e riducendo la necessità di sistemi di raffreddamento ingombranti. L'ossidazione dell'olio, causata da aria, riscaldamento, sbattimenti e presenza di metalli, altera le sue caratteristiche chimiche e di viscosità, richiedendo l'aggiunta di additivi chimici.
Funzionamento dei Radiatori dell'Olio
Un radiatore dell'olio viene utilizzato per eliminare il surriscaldamento dell'olio. Questo componente si trova nei veicoli sportivi o di serie ad alte prestazioni, sia per raffreddare l'olio del motore, l'olio del servo, l'olio della trasmissione o l'olio del differenziale. Il metodo di raffreddamento con il radiatore dell'olio è semplice e identico a quello in un radiatore ad acqua. L'olio scorre sulle alette del radiatore e la corrente d'aria durante la guida o con la ventola accesa lo raffredda. L'olio freddo arriva direttamente al motore dove raffredda le parti in movimento e le mantiene nella finestra di temperatura corretta per il loro funzionamento ideale.
Tipologie di Radiatori dell'Olio
Esistono diverse tipologie di radiatori dell'olio, ognuna con specifici vantaggi e svantaggi:
Radiatori dell'olio a più file
Dopo gli scambiatori di calore, i più utilizzati (soprattutto negli sport motoristici) sono i radiatori dell'olio a più file. I radiatori dell'olio impilati (piegati) sono i più convenienti e forniscono il livello di raffreddamento ideale. Hanno il vantaggio della facilità di installazione e di una moltitudine di dimensioni tra cui scegliere, sia in termini di dimensioni effettive che di uscite. I più venduti sono quelli da 13, 16 o 19 file utilizzati su veicoli di serie o leggermente modificati. Per carichi elevati e soprattutto per le derapate, dove non c'è un picco di raffreddamento, si consiglia un radiatore più grande, idealmente da 25 file o oltre, in combinazione con una ventola di aspirazione o di spinta.
Vantaggi: facile installazione, molte dimensioni e uscite tra cui scegliere, prezzo basso
Svantaggi: resistenza fino a 10 bar, bassa resistenza agli urti, uscite solo su un lato
Radiatori dell'olio del servosterzo o della trasmissione
I raffreddatori dell'olio del servosterzo o della trasmissione sono installati sui veicoli dalla fabbrica sotto forma di un tubo rigido piegato nella parte anteriore del veicolo o del raffreddatore stesso. Questi raffreddatori sono installati sul lato di ritorno del fluido tra lo sterzo e il serbatoio, dove la pressione non è più dell'ordine delle decine di bar come sul lato opposto dello sterzo. L'olio così raffreddato viene riportato nel serbatoio, dove si raffredda ulteriormente per poi tornare allo sterzo. Se il radiatore originale non è sufficiente, o se la vostra auto ne è sprovvista, potete ricorrere ai vari radiatori in linea menzionati in precedenza, oppure a quelli dedicati a questo sistema idraulico. Sono costituiti da un tubo piegato con una serie di alette di raffreddamento per distribuire meglio il calore e il conseguente raffreddamento. In alcuni casi contengono alette interne in acciaio per accelerare il flusso del liquido.
Vantaggi: instalazione semplice, peso ridotto, basso prezzo
Svantaggi: bassa resistenza agli urti
Radiatori dell'olio in alluminio saldato
I radiatori dell'olio in alluminio saldato sono identici ai radiatori in linea sovrapposti, ma possono sopportare pressioni più elevate (15+ bar) e le loro uscite sfalsate assicurano che il fluido passi attraverso l'intero radiatore e quindi utilizzi l'intera superficie di raffreddamento per garantire un raffreddamento perfetto. La struttura robusta assicura la massima resistenza anche in caso di danni meccanici, un vantaggio soprattutto negli sport motoristici dove le condizioni di utilizzo sono senza compromessi. È la fuoriuscita di olio che può causare danni permanenti al motore, per questo un radiatore più resistente è un grande vantaggio. Offrono la possibilità di scegliere tra più opzioni di ingresso e uscita o dimensioni complessive rispetto ad altri radiatori.
Vantaggi: elevata resistenza ai danni e alla pressione, alta portata, raffreddamento ideale dell'olio, grande volume, costruzione saldata che consente qualsiasi modifica
Svantaggi: prezzo più alto, peso più elevato, necessità di utilizzare raccordi
Radiatori dell'olio di serie sostitutivi
Offriamo anche sostituzioni per i radiatori dell'olio di serie. Sono sostituzioni dirette e nelle dimensioni massime previste dalla posizione in cui vengono installati. Realizzati in alluminio, sono più resistenti e garantiscono una maggiore portata. L'installazione plug 'n' play può essere effettuata in pochi minuti e in questo caso non sono necessarie ulteriori modifiche.
Vantaggi: sostituzione diretta del radiatore di serie, senza ulteriori modifiche
Svantaggi: prezzo più alto, raffredamento minore rispetto a quelli aggiuntivi, dimensioni limitate
Installazione del Radiatore
Il radiatore viene installato all'uscita del filtro dell'olio o alla presa di pressione del motore (in caso di raffreddamento dell'olio motore). L'installazione è semplificata da adattatori sotto il filtro dell'olio o i tappi del filtro dell'olio, dove tubi e raccordi in gomma o teflon possono essere collegati direttamente al radiatore. In questo sistema è possibile installare anche un termostato che regola il flusso dell'olio al radiatore in base alla temperatura, garantendo un riscaldamento più rapido dell'olio e un successivo raffreddamento controllato. Come già detto, per garantire la massima efficienza, è consigliabile installare sul radiatore una ventola o un gruppo di ventole che forniscano un flusso d'aria costante e quindi riducano la temperatura anche in assenza di correnti d'aria. Per aumentare l'efficienza del raffreddamento, si consiglia di fabbricare o acquistare un deviatore d'aria o un sahara.
Monitoraggio della Temperatura dell'Olio
La maggior parte dei veicoli di serie non fornisce informazioni sulla temperatura dell'olio, quindi il fatto che l'olio sia surriscaldato potrebbe non essere noto, ovvero fino a quando non si sentono rumori avversi provenienti dalla vettura (come il surriscaldamento dei sollevatori idraulici). Per avere un'indicazione migliore della temperatura raggiunta dall'olio, è consigliabile installare un indicatore di temperatura il cui sensore può essere installato con una riduzione al sensore di pressione dell'olio o al sistema di raffreddamento dell'olio nel caso di un adattatore sotto il filtro dell'olio.
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