Sigillatura delle moderne pompe idrauliche

Feb 08, 2024

Negli ultimi 20 anni abbiamo visto le pompe dell’acqua e i sistemi di raffreddamento evolversi per migliorare le emissioni di avviamento. Abbiamo assistito anche a una rivoluzione nel materiale utilizzato per i blocchi motore, le testate dei cilindri e i componenti del sistema di raffreddamento. Oggi il liquido refrigerante può fluire attraverso un blocco di ferro, una testata in alluminio e un alloggiamento del termostato in plastica.

Sigillare questi componenti è una sfida per gli ingegneri perché hanno tassi di espansione diversi. Le normali guarnizioni in fibra e alcuni sigillanti non riescono a tenere il passo con l'espansione e la contrazione dei diversi componenti.

Considera le forze meccaniche su una pompa dell'acqua. Nella maggior parte delle pompe dell'acqua la forza viene applicata all'alloggiamento tramite la cinghia del sistema di trasmissione degli accessori. Questo carico laterale crea stress non solo per l'albero, ma anche per l'alloggiamento. Alcuni OEM alimentano la pompa con una puleggia montata su un albero a camme. Con queste modifiche al motore e alla pompa dell'acqua sono cambiate anche le guarnizioni.

Alcune pompe dell'acqua sono sigillate con O-ring sugli ingressi e sulle uscite. Nella maggior parte dei casi non è necessario alcun sigillante. La maggior parte delle istruzioni di installazione consigliano di rivestire questi O-ring con liquido refrigerante o olio per lubrificare la guarnizione e consentire ai due componenti di espandersi e contrarsi in modo indipendente.

Prima di installare un O-ring, assicurarsi che le superfici siano lisce e prive di detriti. Inoltre, ispezionare l'alloggiamento per eventuali danni da cavitazione: l'O-ring non può sigillare una superficie bucherellata.

Le moderne guarnizioni portanti posizionate tra il motore e la pompa dell'acqua consentono ai due componenti di espandersi e contrarsi senza rompere il sigillo. Questi tipi di guarnizioni hanno materiali elastomerici stampati sulla superficie di una parte in plastica o metallo.

Questi tipi di guarnizioni vengono “schiacciate” sul posto. Il loro spessore e i materiali determinano le capacità di tenuta della guarnizione. Si noti inoltre che la quantità di forza di serraggio è fondamentale e si consiglia l'uso di una chiave dinamometrica.

Se una pompa dell'acqua nuova o rigenerata viene fornita con una guarnizione portante, non migliorerai la tenuta rivestendola con un sigillante contenuto in un tubo o in una bomboletta spray. In effetti, potresti causare problemi non consentendo al labbro della guarnizione di cambiare forma per adattarsi a diversi tassi di espansione. Oltre a ciò, la sostanza aggiunta potrebbe non essere chimicamente compatibile con la nuova guarnizione.

Se una guarnizione di tipo portante richiede un sigillante, alcune ne includeranno una parte nel kit. La maggior parte dei produttori di guarnizioni di ricambio includeranno istruzioni per l'installazione che indicheranno se è necessario applicare o meno i sigillanti.

Il principale killer delle guarnizioni della pompa dell'acqua è il liquido di raffreddamento. Il liquido refrigerante fresco include tamponi in grado di controllare il pH. Trascurare gli intervalli di sostituzione del liquido refrigerante può esaurire gli additivi del liquido refrigerante che mantengono condizionati i materiali delle guarnizioni. La cavitazione del refrigerante acido è ancora più dannosa per le giranti e le guarnizioni in materiale plastico composito poiché il vapore diventa acido.

Inoltre, le guarnizioni sono progettate per essere compatibili con la formulazione del refrigerante. Se viene utilizzato il refrigerante sbagliato, le guarnizioni del supporto in plastica possono diventare fragili. Il refrigerante sbagliato può anche attaccare le guarnizioni dell'albero della pompa dell'acqua.

In climi estremamente freddi è possibile utilizzare una miscela di antigelo fino al 70% per abbassare il punto di congelamento del liquido di raffreddamento, ma il compromesso è una ridotta efficienza di raffreddamento poiché il glicole etilenico trasporta il calore in modo meno efficiente. Se la concentrazione di antigelo nell'acqua è troppo elevata quando fa caldo, può aumentare il rischio di surriscaldamento del motore e aumentare la probabilità che si verifichi la cavitazione nelle pompe. I pacchetti di additivi per liquido refrigerante contengono agenti bagnanti o tensioattivi che riducono la tensione superficiale e consentono al liquido refrigerante di trasferire il calore in modo più efficiente.

La salute dell'intero sistema di raffreddamento può contribuire alla cavitazione della pompa dell'acqua e al danneggiamento delle guarnizioni. Se un sistema non è in grado di trasferire il calore in modo efficace, causerà punti caldi e aumenterà la pressione nel sistema. Inoltre, le perdite nel sistema possono causare cavitazione nelle pompe poiché il punto di vapore del liquido di raffreddamento è inferiore a causa della mancanza di pressione. Questo è il motivo per cui il test della pressione è importante.