Cavitazione delle pompe acqua

Cause, effetti, prevenzione dei danni

Informazioni sulla diagnosi

La scatola della pompa si è rotta? Si sono manifestate perdite di pressione e rumori? Cosa c’entra con tutto questo l’impianto di raffreddamento del veicolo? Forse è stato utilizzato un liquido refrigerante sbagliato? Se la scatola della pompa acqua presenta dei fori, la causa potrebbe essere la cavitazione. In caso di cavitazione i danni sono causati dalle cosiddette bolle di cavitazione che per effetto della pressione scavano dei fori nella superficie. Durante la cavitazione, chiamata anche cavitazione del vapore, si formano cavità di vapore all’interno del liquido del circuito della pompa.

L’implosione delle bolle di cavitazione e la pressione esterna che ne risulta, la cosiddetta tensione di vapore, provoca il collasso delle cavità danneggiando la pompa. Questo articolo descrive con precisione come avviene la cavitazione, quali sono i suoi effetti sull’impianto di raffreddamento e come può provocare un sovraccarico del motore.

Le pompe dell'acqua possono avere dei fori nell'alloggiamento per cavitazione, causando perdite. Le giranti metalliche possono essere indebolite dalla cavitazione fino al punto in cui si rompono. Spesso è solo dopo lacostruzione della pompa dell'acqua che si è verificata la cavitazione.
La cavitazione può anche indicare che la pompa dell'acqua non è stata installata con la dovuta cautela.

La cavitazione è il risultato di:

Errori di manutenzione
Condizioni di esercizio sfavorevoli
Malfunzionamento dell'impianto di raffreddamento
Liquido di raffreddamento non corretto

Formazione di cavitazione

Quando i liquidi raggiungono il punto di ebollizione, si formano piccole bolle di vapore che improvvisamente crollano nuovamente (implodono). Durante la disintegrazione della vescica, si forma un micronozzle al centro della vescica. Il liquido viene accelerato eccessivamente nel micro ugello. Picchi di pressione fino a 10.000 bar e velocità fino a 400 km/h agiscono selettivamente sulla superficie del componente. Le particelle metalliche più piccole vengono quindi estratte dalla superficie del componente per mezzo di mezzi meccanici. Se la cavitazione si verifica sempre nello stesso punto, nel corso del tempo si formano fori o cavità più profondi.

Le bolle di vapore si formano quando un liquido raggiunge il punto di ebollizione. Questo dipende da tre parametri:

Il punto di ebollizione del fluido stesso.
La pressione nel liquido.
La temperatura del liquido.

Questi tre parametri si influenzano a vicenda. Di seguito sono riportati i motivi per cui è possibile raggiungere il punto di ebollizione in un impianto di raffreddamento del motore. Spesso, diversi motivi portano al raggiungimento del punto di ebollizione e alla cavitazione.

Raggiungere il punto di ebollizione con una bassa prepressione nell'impianto di raffreddamento

Perdite nell'impianto di raffreddamento.
Tappo del radiatore difettoso o errato - pressione di apertura della valvola di sfiato non corretta.
Temperatura di esercizio del motore troppo bassa – funzionamento del motore senza termostato o termostato con temperatura di apertura troppo bassa.
Funzionamento del motore in alta montagna - la pressione ambiente più bassa influisce anche sulla prepressione nell'impianto di raffreddamento.

Raggiungere il punto di ebollizione mediante rapidi movimenti di liquidi e oggetti

Zone di vuoto locali sui componenti causate dalle vibrazioni dei componenti.
Zone di vuoto locali a causa dei rapidi movimenti dei componenti nei liquidi, in particolare nelle ruote della pompa e nelle eliche.
Elevate velocità di flusso dei liquidi, associate a forti variazioni nella direzione del flusso o all'inversione del flusso. Se la velocità del flusso diventa così alta che la pressione statica scende al di sotto della pressione di evaporazione del liquido, si formano bolle di vapore.

Il punto di ebollizione del liquido di raffreddamento è troppo basso

Uso di acqua normale senza additivi di raffreddamento.
Liquido di raffreddamento non idoneo (concentrazione troppo bassa, liquido di raffreddamento obsoleto).

Raggiungimento del punto di ebollizione a causa della temperatura del componente troppo elevata

Il sovraccarico del motore o i guasti nel processo di combustione generano più calore del previsto. Guasto nell'impianto di raffreddamento, ad esempio mancanza di liquido di raffreddamento, radiatori ostruiti, radiatori sporchi all'esterno, giunti viscosi difettosi, cinghie di trasmissione usurate, guasto della ventola di raffreddamento elettrica, ecc.

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#pompa dell'acqua

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#Sistema di raffreddamento motore