Pompa dell’acqua: come funziona il “cuore” dell’impianto di raffreddamento

Tutti i motori endotermici (diesel, benzina, gpl e metano) sono provvisti di una pompa dell’acqua, componente fondamentale del circuito di raffreddamento che serve a far circolare il liquido di raffreddamento necessario ad “assorbire” il calore prodotto dalla combustione e a mantenere il motore ad una temperatura di esercizio corretta.

L’ impianto di raffreddamento, come approfondito nel precedente articolo, ha due funzioni principali: evitare che il motore si surriscaldi, con i conseguenti danni, e consentirgli di raggiungere rapidamente la temperatura di esercizio ottimale e mantenerla costante. La pompa può essere paragonata ad un “cuore” che regola la circolazione e la portata del liquido di raffreddamento all’interno del circuito. Come il cuore è dunque un organo di vitale importanza, e per questo è un prodotto aftermarket a cui prestare molta attenzione, privilegiando ricambi auto che garantiscano qualità e affidabilità. In un’auto, la rottura della pompa dell’acqua rende inefficace l’intero impianto di raffreddamento, mettendo a repentaglio le parti più sollecitate del motore (testata, cilindri e pistoni). Stress termici e sollecitazioni meccaniche, ma anche la normale usura, possono compromettere l’efficace funzionamento della pompa dell’acqua. E una pompa dell’acqua rotta può creare danni seri qualora non si intervenga prontamente.

Pompa dell’acqua rotta: sintomi e conseguenze

Quando una pompa dell’acqua non funziona più in maniera corretta anche il liquido refrigerante non circola più in maniera corretta, di conseguenza non riesce più a sottrarre il calore in eccesso al motore e a scambiarlo all’esterno attraverso il radiatore. La conseguenza è il surriscaldamento del motore, che come è noto può causare seri danni. L’alta temperatura fa perdere infatti viscosità all’olio motore, che perdendo di efficacia non lubrifica adeguatamente le parti meccaniche accelerandone l’usura. Anche i pistoni, a causa dell’elevata temperatura, possono dilatarsi con il rischio di grippare. Il surriscaldamento può inoltre danneggiare anche le guarnizioni della testata, che sigillano la parte superiore dei cilindri.

Una pompa dell’acqua che non funziona come dovrebbe può inoltre avere ripercussioni su tutto l’impianto di raffreddamento, danneggiandone i vari componenti che lo costituiscono (radiatore, termostato, tubi e manicotti, ventola, ecc).

Generalmente è difficile che la pompa dell’acqua di un’auto si rompa improvvisamente. Nella maggior parte dei casi ci sono infatti dei segnali ben precisi a cui prestare massima attenzione e che richiedono una visita dal meccanico. Uno di questi sintomi di malfunzionamento della pompa dell’acqua è l’innalzamento frequente della temperatura dell’acqua, segnalato dalla spia del termometro dell’impianto di raffreddamento. Altro segnale preoccupante potrebbe essere una perdita di liquido sotto la vettura. Oppure fastidiosi rumori, più forti in fase di accelerazione, che potrebbero essere dovuti all’usura dei cuscinetti della pompa o ad un allentamento della cinghia che collega la pompa al motore.

I componenti della pompa acqua dell’auto

La pompa dell’acqua è costituita da vari componenti, ognuno dei quali assolve ad una funzione specifica. La pompa acqua dell’auto funziona in maniera efficiente se tutti i componenti sono di qualità e in buono stato. Vediamone nel dettaglio le principali caratteristiche e i possibili problemi in cui possono incorrere.

Corpo pompa

Il corpo della pompa è costituito da una fusione in alluminio (nella maggior parte dei modelli), o più raramente in ghisa, progettata per sopportare sollecitazioni, carichi e stress termici e ambientali a cui è sottoposta la pompa dell’acqua. Il corpo pompa ospita un albero in metallo, che può girare liberamente grazie ai cuscinetti posti tra l’albero e l’alloggiamento del corpo pompa. Il corpo pompa è fissato al basamento motore attraverso viti filettate (per chiuderle è necessario rispettare la coppia di serraggio prevista dal costruttore).

Albero pompa acqua dell’auto

Alle estremità dell’albero in acciaio presente nel corpo pompa sono alloggiate puleggia e girante, le parti rotanti della pompa. Difficilmente l’albero si rompe, ma può essere danneggiato da una cinghia che non funziona correttamente, e in tal caso è necessario sostituire l’intera pompa.

I cuscinetti della pompa dell’acqua: a cosa servono

Oltre ad assicurare la corretta circolazione del liquido di raffreddamento, la pompa dell’acqua deve essere anche in grado di assorbire le sollecitazioni del gruppo cinghia di distribuzione. Un compito non certo facile, visto che i motori di nuova generazione hanno potenze molto elevate e con carichi di tensione sempre più alti sugli organi di distribuzione. I cuscinetti consentono di sopportare le alte rotazioni dei motori e i carichi e possono essere di varie tipologie, a seconda delle applicazioni: cuscinetti radiali esterni, cuscinetti sfera-sfera o cuscinetti rullo-sfera. La qualità dei cuscinetti montati determina la durata della pompa: più la qualità di questi è alta più la pompa funziona correttamente nel tempo; i fastidiosi rumori che possono sorgere dopo un periodo anche piuttosto breve dalla sostituzione della pompa sono indice di cuscinetti di bassa qualità, impiegati generalmente nelle pompe acqua low cost. Anche il trafilamento del liquido di raffreddamento nel corpo pompa può creare problemi, in quanto rimuove il lubrificante presente nel cuscinetto finendo per danneggiarlo. Se i cuscinetti diventano rumorosi e non funzionano più correttamente occorre sostituire l’intera pompa dell’acqua.

Girante della pompa dell’acqua

La girante serve a far circolare il liquido di raffreddamento all’interno dell’impianto ed è montato su uno degli estremi dell’albero. Può essere fabbricata in vari materiali – acciaio inox, lamiera, ottone, plastica, ghisa – e con varie geometrie per ottenere specifiche performance di portata e prevalenza. Uno dei principali problemi in cui possono incorrere le giranti è la corrosione provocata dal liquido di raffreddamento, in particolare le giranti in lamiera. Per questo molte giranti di qualità sono realizzate in acciaio inox o, nella fascia top quality, in ottone, materiale estremamente resistente alla corrosione. Anche le giranti in plastica resistono alla corrosione, ma hanno lo svantaggio di dilatarsi con il calore con il rischio di andare fuori sede.

Puleggia

Altra parte rotante della pompa acqua dell’auto è la puleggia, all’altro estremo dell’albero rispetto alla girante, che può essere realizzata in lamiera, ghisa o acciaio sinterizzato. La puleggia è accoppiata con la cinghia di distribuzione o degli organi ausiliari, che consente alla pompa di operare. Le pulegge devono essere in grado di resistere alle sollecitazioni e vibrazioni prodotte dall’albero motore o dai sistemi ausiliari, riducendone al contempo il rumore.

Premistoppa

Il premistoppa è la particolare guarnizione che si trova tra l’albero e il corpo della pompa, e serve a impedire trafilamenti all’esterno del liquido di raffreddamento fatto circolare dalla pompa. È realizzato in gomma o altri materiali evoluti, la cui qualità incide sulla durata e l’efficienza della pompa dell’acqua. Deve essere infatti garantita resistenza all’usura, anche in condizioni particolarmente severe, conducibilità termica, resistenza agli stress termici e una buona inerzia chimica.

Guarnizioni tenuta corpo pompa

Le guarnizioni hanno il compito di garantire la massima tenuta tra piano pompa e basamento motore, anche alle alte temperature. Sono generalmente realizzate in metallo /gomma, carta, pasta sigillante. Quando si sostituisce la pompa viene sempre sostituita anche la guarnizione.

I test a cui viene sottoposta una pompa dell’acqua di qualità

Le pompe acqua di qualità sono sottoposte a numerosi test. Tra questi la verifica delle quote dimensionali dei carichi di piantaggio, o test specifici su giranti, pulegge e cuscinetti, oltre a controlli di tenuta sulla pompa assemblata. Tutto questo per garantire la massima affidabilità di questo importante componente e dell’intero impianto di raffreddamento, di cui è parte di vitale importanza.

Quando la pompa dell’acqua è collegata alla cinghia di distribuzione, spesso viene associata al kit distribuzione (kit distribuzione con pompa acqua) e viene sostituita in concomitanza all’intervento sulla distribuzione, anche se non è danneggiata. Quando la pompa acqua dell’auto è collegata alla cinghia servizi è comunque opportuno controllarla ad ogni tagliando per verificare eventuali anomalie.

A water circulation pump in a car engine