Elemento termostatico a cera
L’elemento termostatico a cera, inventato nel 1934 da Sergius Vernet, trasforma il calore in movimento meccanico grazie all'espansione della cera durante la fusione.[1][2] Inizialmente sviluppato per i sistemi di raffreddamento dei motori automobilistici, ha trovato successivamente applicazione anche nei settori del riscaldamento, della termoidraulica e dell’industria, come nelle valvole termostatiche dei radiatori.
Termostato automobilistico
modificaIl termostato automobilistico regola la temperatura del motore controllando il flusso del liquido refrigerante verso il radiatore, mantenendo così condizioni di funzionamento ottimali. Generalmente posizionato tra il motore e il radiatore, funziona in modo autonomo e passivo, favorendo il rapido riscaldamento del motore ed evitando il surriscaldamento.[3][4]
I primi termostati, sviluppati negli anni 1930, risolvevano i problemi di usura causati dalla condensazione del carburante sulle pareti fredde dei cilindri.[5] Utilizzavano soffietti riempiti con un liquido organico che si espandeva con il calore.[6][7] I termostati moderni, invece, impiegano una capsula di cera che si fonde a una temperatura specifica (di solito tra 70 e 90 °C), espandendosi e aprendo una valvola. Questo tipo è affidabile, insensibile alla pressione e ampiamente utilizzato nei veicoli odierni.[6][8]
Durante la fase di riscaldamento del motore, il termostato rimane chiuso, permettendo la circolazione del liquido solo all'interno del motore. Quando la temperatura aumenta, la valvola si apre gradualmente per indirizzare il liquido verso il radiatore. Un termostato efficiente bilancia costantemente la ricircolazione interna e il raffreddamento esterno in base al carico e alla temperatura ambiente.[9]
Alcuni motori ad alte prestazioni utilizzano termostati a doppia valvola per evitare shock termici, mescolando liquido ricircolato e raffreddato dal radiatore. Questi sistemi compatti offrono un controllo più preciso e possono anche contribuire al riscaldamento del carburatore.
La cera impiegata è raffinata con precisione per garantire un comportamento di fusione costante, richiedendo distillazioni accurate per prestazioni ottimali.
Tipi di elementi
modificaGli elementi a diaframma piatto utilizzano una membrana per trasmettere la pressione dal materiale sensibile alla temperatura a un pistone. Sono noti per l'elevata precisione e vengono impiegati principalmente in impianti di riscaldamento e sanitari. Una molla di ritorno ripristina la posizione iniziale del pistone al raffreddarsi.[10]
Gli elementi squeeze-push impiegano una guaina in gomma sintetica che si espande con il calore, muovendo il pistone tramite una compressione laterale e una spinta verticale. Pur essendo leggermente meno precisi, offrono una corsa più lunga.
Note
modifica- ^ Patent Images, su pdfpiw.uspto.gov. URL consultato il 14 luglio 2025 (archiviato dall'url originale il 2 luglio 2018).
- ^ Vernet founded leading Yellow Springs company, su ysnews.com. URL consultato il 14 luglio 2025.
- ^ Automotive handbook, 3. ed, VDI-Verl. [u.a.], 1993, pp. 413-414, ISBN 978-0-8376-0330-8.
- ^ Il ruolo del termostato nel sistema di raffreddamento auto, su www.auto-doc.it. URL consultato il 14 luglio 2025.
- ^ (EN) Sir Harry Ralph Ricardo, Memories and Machines: the Pattern of My Life, Constable, 1968, ISBN 978-0-09-455920-2. URL consultato il 14 luglio 2025.
- ^ a b Anatomy of the motor car, Orbis Books, 1976, ISBN 978-0-85613-230-8.
- ^ Know Your Car, 5ª ed., Autocar, 1957, pp. 57–58.
- ^ Don Knowles, Jack Erjavec, Basic automotive service and maintenance, Cengage Learning, 2004, p. 140, ISBN 1-4018-5208-4.
- ^ (EN) Danny C. Burton, How Does an Engine Thermostat Work: Essential Insights - ThermostatNeed, su thermostatneed.com, 1º agosto 2024. URL consultato il 14 luglio 2025.
- ^ (EN) What Is The Working Principle Of A Diaphragm?, su indmall.in, 19 dicembre 2024. URL consultato il 14 luglio 2025.
Collegamenti esterni
modifica- (EN) Thermal Valves, thermostatic thermostats - Rostra Vernatherm, su rostravernatherm.com. URL consultato il 14 luglio 2025 (archiviato dall'url originale il 3 marzo 2016).
- Vernet founded leading Yellow Springs company, su ysnews.com. URL consultato il 14 luglio 2025.
- (EN) Automotive | TU-POLY, su thermal-actuators.com. URL consultato il 14 luglio 2025 (archiviato dall'url originale il 1º agosto 2018).
- (EN) Innovation – thermal actuator, thermostatic element, thermostatic valve, thermostatic radiator, thermoelectric actuator, su en.wisdom-thermostats.com. URL consultato il 14 luglio 2025.
- Anthony Truss, Thermal Actuators - Rostra Vernatherm, su vernatherm.com. URL consultato il 14 luglio 2025 (archiviato dall'url originale il 12 novembre 2010).