L’oggetto di questo articolo è la realizzazione di un sistema di preriscaldamento del motore, credo che tale argomento possa interessare tutti coloro che come lo scrivente abbiano a che fare con meccaniche diesel un po’ datate e contestualmente abbiano la passione del campeggio invernale, situazione che vede raccolti un buon numero di camperisti (almeno ad osservare i parcheggi delle località invernali) e che, forse, sarebbero ancor più numerosi se per molti questo non significasse problemi insormontabili in termini di blocco degli impianti idraulici e di difficoltà di avviamento del motore.
Personalmente sono parte del novero sopradescritto, sono infatti un felice fruitore di un Rimor Brig 648 del 92, ovvero di una meccanica Ford ad iniezione diretta abbastanza vetusta, sono motori solidi e robusti ma vuoi la tecnologia datata, vuoi un po’ di usura con le temperature estreme sorgono problemi; sotto i – 5, – 10 avviare il motore rappresenta una scommessa tale da rendere tutto il week end sulla neve permeato da una sottile inquietudine.
Scartando la soluzione Webasto, ottimale ma costosa, e sfruttando un minimo di manualità e di conoscenze di termotecnica ho pensato di ovviare al problema utilizzando gli impianti di bordo (stufa o scaldabagno) per preriscaldare il fluido di raffreddamento del motore, il che equivale a riscaldare tutto il monoblocco e testata attraversati dalle canalizzazioni del liquido refrigerante.
All’inizio avevo pensato all’utilizzo della stufa, o con materiale adattato, o utilizzando un radiatore (con pompa integrata) di facile reperibilità tra i rivenditori di accessori camper di specifico utilizzo. Disgraziatamente per motivi di spazio (il mio scaldabagno è proprio dietro la stufa) e per motivi di “livello impianto” ovvero il livello massimo del refrigerante (vaso di espansione in cui si rabbocca il liquido raffreddamento del motore) troppo basso rispetto alla stufa ho dovuto optare per una soluzione più complessa ma forse anche di utilizzo più pratico ed efficace.
Ho quindi ampliato ad anello il circuito acqua calda inserendo una pompa a 12 V di recupero da uno sfasciacarrozze, chiudendo il circuito sullo scaldabagno a gas al posto della valvola di svuotamento (tra l’altro nel mio mezzo poco accessibile). Nel circuito in posizione opportuna ho inserito un diverso rubinetto di svuotamento e un’altro per facilitare lo spurgo dell’impianto. Il ritorno dell’acqua sanitaria verso il boiler può avvenire anche nell’ingresso dell’acqua fredda, in luogo della valvola di svuotamento, ma occorre in tal caso, avere cura di saltare la valvola di non ritorno sempre presente, la pompa non riuscirebbe ad aprirla (almeno quel tipo di pompa di ricircolo a bassa prevalenza che però è la più adatta a questo scopo per altri motivi).
Avremo quindi un’ circuito idraulico ad anello in cui è inserita una pompa che consente il circolo continuo dell’acqua che esce dalla presa acqua riscaldata del boiler e rientra nello stesso sull’ingresso acqua fredda (o indifferentemente sull’ uscita svuotamento boiler).
L’anello sarà quindi sempre alla temperatura impostata sul boiler, ed il calore che sarà ceduto da questo circuito verrà continuamente reintegrato dal bruciatore.
A questo punto sullo stesso circuito basterà inserire uno scambiatore di calore di recupero da una vecchia caldaietta a metano (assicurarsi che non sia forato tra circuito primario e secondario e sia libero dal calcare) e sul circuito secondario , interessato dal fluido refrigerante del motore, inserire una seconda pompa. Lo scambiatore, per sua natura metterà termicamente in contatto (mantenendoli fisicamente separati) il fluido antigelo motore e il circuito dell’acqua calda.
Tale circuito secondario andrà chiuso sul motore derivando con due T i tubi che vanno al piccolo radiatore del riscaldamento abitacolo.
Generalmente tale soluzione garantisce il riscaldamento del monoblocco e della testata, in quanto il circolo verso il radaitorino abitacolo rimane sempre aperto anche con motore freddo. La valvola termostatica che impedisce la circolazione, a motore freddo, verso il radiatore del motore non interessa infatti tale circuito, ed è anzi un vantaggio che intervenga perché impedisce che preziosa energia termica si disperda nel grosso radiatore principale (sempre per evitare dispersioni, quando è necessario attivare questo dispositivo sarà opportuno tenere chiuso anche il rubinetto del radiatore abitacolo).
Tenendo accesa la prima pompa scalderemo tutto l’anello acqua calda e, per stretto accoppiamento, anche quello della fredda (nel camper in questione viaggiano accoppiati fisicamente) svolgendo la funzione antigelo tubazioni, accendendo anche la seconda pompa il calore si trasferirà anche alla testata del motore garantendo avviamenti sicuri anche a temperature polari.
Non è una grande potenza (1,2 Kw di potenza equivalente nel mio caso) ma basta a far arrivare la testata a 30 – 35 gradi sufficienti ad avviare il motore con sicurezza e con meno usura (a temperature rigide lo stress dell’avviamento produce molto logorio).
Una ulteriore puntualizzazione è opportuna sulle pompe usate, queste vengono utilizzate in alcuni modelli di auto come pompe di stabilizzazione termica, allo spegnimento del motore entrano in funzione per qualche minuto per evitare l’ebollizione in alcuni punti critici particolarmente caldi, come effetto secondario rendono possibile riscaldare l’abitacolo ancora per un po sfruttando l’inerzia termica del monoblocco motore.
Essendo sul circuito di raffreddamento e dato l’impiego sono perfette per prevalenza, portata, consumo, affidabilità, rumorosità, tensione, resistenza al calore e alla pressione.
Quelle che ho usato io, erano delle nuove Mini, unico problema l’attacco ad O-ring che mi ha costertto a filettare i fori di ingresso uscita in plastica, per fortuna dimensionalmente compatibili con un filetto gas femmina da 3/8. Mi risulta che altre auto, in specie mercedes e bmw ne siano dotate, ma anche qualche utilitaria come la Clio.
Lo scambiatore può essere acquistato nuovo, del tipo a lamelle meno ingombramte di quello che ho usato io a serpentine di rame inserite in un barattolo inox, costa circa 50 euro, è installato su molte caldaiette a metano e puo trattare potenze di circa 20 – 30 kw equivalenti, sovrabbondati per l’utilizzo ma dato il costo di larga serie non conviene scegliere modelli per utilizzo professionale meno potenti che costerebbero di più. Tra l’ altro quelli a lamelle sono particolarmente compatti, quello che ho usato io, di recupero previa decalcificazione, ha le dimensioni di un melone come si vede nella foto.
A questo punto un camper con bombole intercambiabili di propano può ritenersi dotato di un efficiente sistema antigelo tubazioni acque potabili atto ad affrontare anche temperature estreme (con la prima pompa sempre accesa), per gli scarichi e i serbatoi sarà sufficiente dell’ economico sale da cucina in quantità opportuna (nell’ultimo scarico se si ha il dubbio che esistano punti di geometria a sifone nei tubi di scarico in cui l’acqua potrebbe gelare). Alla mattina sarà un piacere lavarsi e cucinare senza problemi. Qualche tempo prima di partire basterà accendere anche la seconda pompa e l’energia termica si trasferirà anche al motore garantendo avviamenti certi e sicuri.
Nel mio caso, per necessaria cautela, ho integrato l’intervento con un sistema di riscaldamento bombolone essendone dotato.
Come desumibile dalla foto ho acquistato una normale derivazione a T per condotte ad aria calda, nella stessa ho realizzato una chiusura a farfalla regolabile sulla presa laterale ed alla stessa ho allacciato una derivazione che raggiunge il bombolone sottoinstallato. L’aria calda è fatta fluire tra la protezione in lamiera (nel mio caso esistente) e il bombolone stesso. Uno strato di isolante termico (ho usato un materassino per il sacco a pelo) ed il gioco è fatto.
Una parte del bombolone è lasciata scoperta per consentire l’assorbimento del calore durante il periodo estivo, un isolamento perfetto obbligherebbe infatti al riscaldamento dello stesso anche con temperature non rigide per compensare il calore latente di vaporizzazione del gas liquido.
Come chicca aggiuntiva, una seconda batteria che si crogiola nel tepore (questo significa evitare il decremento di capacità alle basse temperature) del gavone interessato dai marchingegni sopradescritti ed un paio di termometri digitali che sorveglino testata (quello che in foto sembra un orologio a fianco dell’autoradio) e bombolone, ed infine un’ impianto elettrico che valorizzi lo sforzo compiuto: fusibili dove previsto per evitare guai (leggasi incendi), ed un termostato che accende in automatico boiler e pompa numero uno sotto i 3 gradi.
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