Come funziona il mini circuito di raffreddamento sull'ecoboost 1.6L

Approfondendo il mio problema con la valvola di bypass del circuito di raffreddamento ausiliario, mi sono imbattuto in un articoletto che spiega a cosa serve il mini circuito di raffreddamento che si trova nel motore ecoboost.

Resta inteso che il resto del sistema di raffreddamento generale funziona come su tutte le altre auto, con un "piccolo circuito" che non fa passare il liquido attraverso il radiatore nella fase iniziale (in cui il motore è freddo) e un "grande circuito" in cui il liquido passa anche nel radiatore per raffreddarsi e trasferire il calore del motore verso l'esterno. (Al momento non ci sono guide sul forum per questo, ma le trovate un po' dappertutto su internet.)

Se non conocsete come funziona il sistema di raffreddamento in generale, potrebbe essere utile saperlo per capire meglio il funzionamento di questo mini-circuito addizionale che c'è sull'ecoboost.
(E per capire quando leggerete sotto)

I componenti, che avevo già descritto nell'altro topic, sono questi:


1 - Elettrovalvola di bloccaggio (shut-off)
2 - Elettrovalvola di bypass
3 - Manicotto del liquido di raffreddamento, mini-circuito di raffreddamento

Come si diceva, l'impianto di raffreddamento dell'ecoboost è stato ingrandito con l'aggiunta di due elettrovalvole (oltre alla classica valvola termostatica), una di shut-off e l'altra di bypass.

Sfruttando queste due valvole, il percorso del liquido refrigerante attraverso il motore viene specificamente ridotto nella fase di riscaldamento. Questa riduzione di lunghezza del circuito del liquido di raffreddamento permette ai componenti del motore di riscaldarsi più velocemente durante la fase iniziale di riscaldamento. Ne risulta una significativa riduzione delle emissioni di sostanze inquinanti già nella fase di riscaldamento.

Entrambe le elettrovalvole sono controllate dalla PCM. I parametri che sono usati per gestire lo stato delle valvole sono:
- temperatura del liquido di raffreddamento
- temperatura ambiente
- giri del motore
- carico del motore
- stato dell'impianto di climatizzazione

FUNZIONAMENTO
La gestione del riscaldamento motore è realizzata in quattro fasi:
- FASE 1
Quando il motore è freddo, entrambe le elettrovalvole sono chiuse. La pompa del liquido refrigerante fa circolare il liquido esclusivamente all'interno del motore (monoblocco e testata).

- FASE 2
La valvola di shut-off si apre quando la temperatura del refrigerante supera i 60°C. Il liquido è ora messo in circolazione all'interno del "piccolo circuito".
Quando la valvola di shut-off si apre, il liquido pre riscaldato viene quindi fatto circolare nella sede della valvola termostatica in modo da cominciare a riscaldare anche la valvola termostatica (che rimane comunque chiusa in questa fase)

- FASE 3
La valvola di bypass si apre nei seguenti casi:
- temperatura liquido di raffreddamento superiore ai 70°C E carico motore maggiore di 70%
OPPURE
- Giri motore superiori a 4000 rpm
Quando la valvola di bypass si apre, un ulteriore "mini circuito" viene aperto. In questa situazione il liquido refrigerante viene fatto circolare anche nel tubo (indicato al punto 3 della figura) che compone il "mini circuito" di raffreddamento.
L'apertura del "mini circuito" al passaggio del liquido aumenta la portata del refrigerante attraverso la testata del motore. Un controllo selettivo del flusso di liquido permette di limitare le fluttuazioni di temperatura del motore.

- FASE 4
Intorno ai 90°C, la valvola termostatica si apre e il liquido viene fatto circolare attraverso il "grande circuito" che include anche il radiatore.
Tuttavia, la temperatura in prossimità della valvola termostatica può essere fatta variare attraverso l'utilizzo della valvola di bypass e del "mini circuito".
Questo perché la temperatura nei pressi della valvola termostatica e del suo elemento mobile (che apre o chiude il "grande circuito") viene "mediata" dalle temperature del liquido presente nel "piccolo circuito" e nel "mini circuito". Il controllo dell'apertura della valvola di bypass permette di gestire temperature del refrigerante tra i 90°C e i 100°C.
In particolare nei regimi che vedono frequenti parzializzazioni del gas, il consumo di carburante risente pesantemente dalla temperatura del liquido di raffreddamento. L'utilizzo della valvola di bypass e delle relative strategie di chiusura/apertura permette pertanto di viaggiare con temperature del liquido di raffreddamento maggiori nelle situazioni di parzializzazione dell'acceleratore.

Edited by Kethav - 2/9/2015, 10:02

Aggiungo qui che probabilmente le fluttuazioni li livello di liquido refrigerante nella vaschetta di espansione possono essere legate a tutti questi "giochi" di elettrovalvole.

A causa di una piccola perdita da una fascetta mi sono messo a controllare il livello di liquido radiatore in vaschetta e mi sono accorto che varia di molto durante una giornata: auto fredda, auto calda, auto in raffreddamento, auto appena spenta, etc...

A parte ribadire che è dunque sempre meglio confrontare il livello sempre nelle stesse condizioni di AUTO FREDDA DOPO UNA NOTTE, credo che il motivo del livello basso con auto calda sia imputabile alle due elettrovalvole indicate sopra APERTE.

Mentre l'auto si raffredda, le due valvole ad un certo punto si chiudono e probabilmente il mini circuito si svuota (ma non accade nel 100% del volte) facendo risalire il livello in vaschetta.

Sarebbe infatti normale che il livello del liquido a caldo fosse più alto del livello a freddo, ma sull'ecoboost pare che non sia così, a freddo il livello appare nel 90% dei casi più alto che a caldo.
(La causa è probabilmente imputabile al manicotto del minicircuito che per qualche motivo si "svuota" a freddo e si riempie a caldo)