Come funziona una lavatrice (di Capitan Farloc)

Ti sei mai chiesto cosa succede davvero dentro una lavatrice mentre lava i tuoi vestiti? In questo articolo ti spieghiamo in modo semplice e diretto come funziona una lavatrice, quali sono i principali componenti che la compongono e a cosa servono. Capire il meccanismo ti sarà utile anche per riconoscere eventuali problemi e, perché no, tentare qualche piccola riparazione fai da te!

Introduzione

Scopo di questo articolo é di spiegare, senza troppe pretese però, il principio di funzionamento di una lavatrice.
Ovviamente non tutte le lavatrici sono uguali, ce ne sono di più complesse e di più semplici, alcune controllate da un selettore/timer di tipo elettromeccanico ed altre che a governarle c'è un vero e proprio computer con un microprocessore ed un programma che controlla e gestisce l'intero ciclo di lavaggio.
Come dicevo però, nella stragrande maggioranza dei casi, il principio di funzionamento e le regole generali che la governano sono sempre le stesse.
Se poi alla fine della lettura dell'articolo ci fosse necessità di qualche informazione più dettagliata o si volesse dare qualche suggerimento c'è una discussione aperta appositamente nel "Forum dei FaiDaTe:
<Come Funziona una Lavatrice - FORUM>

Schema sintetico dei componenti della lavatrice

Per cercare di dare un idea di tutti i componenti principali che sono contenuti dentro una lavatrice e di come questi interagiscano durante un ciclo di lavaggio ho provato a fare uno schema che propongo qui di seguito:

1) IL TIMER O SELETTORE DEI PROGRAMMI
Come si può intuire quindi dal disegno il "cuore" anzi, forse è più appropriato parlare di "cervello" di tutto il sistema, è rappresentato dal "Timer" o "Selettore dei Programmi di Lavaggio" che funge da vera e propria unità di controllo dei vari componenti.
Quando parte un Ciclo di Lavaggio è lui che, in base alle informazioni che gli arrivano dai vari sensori, controlla e comanda tutti i componenti attivi con questa sequenza
2) IL SENSORE DI CHIUSURA ED ATTUATORE DI BLOCCO DELL'OBLO'
Per prima cosa vi è un sensore nella chiusura dell'oblò che serve a verificare appunto che questo sia ben chiuso, altrimenti l'intero ciclo di lavaggio non parte e la lavatrice non parte. Se invece questo "avverte" che l'oblò è ben chiuso parte il ciclo di lavaggio che come prima cosa manda un segnale ad un altro componente contenuto nel sistema di chiusura che lo blocca per evitare che questo possa essere aperto accidentalmente prima della fine del ciclo.
3) L'ELETTROVALVOLA DI CARICO DELL'ACQUA
Dopo aver bloccato l'Oblò viene attivata una "Elettrovalvola" che altro non è che un rubinetto elettrico che consente con la propria apertura, il caricamento dell'acqua necessaria al lavaggio.
4) IL CASSETTO DEL DETERSIVO
Per lavare è però necessario anche il detersivo, ed è per questo che l'acqua prima di finire nella "Vasca del Cestello" passa attraverso un "Cassetto che contiene il Detersivo".
5) IL SENSORE DI LIVELLO DELL'ACQUA O PRESSOSTATO
Dal cassetto l'acqua scende nella vasca dove è il cestello pieno di panni da lavare, il livello dell'acqua nella vasca sale ed il peso di questa comprime l'aria in un tubetto collegato ad un "Pressostato" che dalla misurazione della pressione di quest'aria è in grado di rilevare quando l'acqua ha raggiunto il giusto livello, manda questa informazione all'unità di controllo che può passare all'operazione successiva.
6) IL MOTORE PER LA ROTAZIONE DEL CESTELLO
Ora che l'oblò è chiuso, l'acqua (con il detersivo) c'è può partire il "motore" che fa girare il cestello ed abbina l'azione meccanica del movimento degli indumenti a quella chimica del detersivo sciolto nell'acqua.
7) LA RESISTENZA PER IL RISCALDAMENTO DELL'ACQUA
Se la fase del programma che si sta eseguendo lo prevede, viene accesa la "resistenza" per scaldare l'acqua di lavaggio, ma per evitare che questa arrivi a temperature che possano rovinare gli indumenti c'è un apposito sensore di temperatura che in alcune lavatrici è collegato ad una manopola sistemata sul pannello frontale della lavatrice in modo da poter selezionare al raggiungimento di quale temperatura dell'acqua dovrà essere spenta la resistenza ed interrotto quindi il riscaldamento.
8) LA POMPA DI SCARICO
Passato un certo tempo (non a caso l'unità di controllo viene spesso chiamata anche "timer") viene mandata l'alimentazione alla pompa di scarico in modo da far uscire l'acqua che è ormai sporca ed il motore viene alimentato in modo diverso per aumentarne la velocità ed avere l'effetto "centrifuga" che consente di strizzare ben bene i panni ed eliminare quanta più acqua possibile.

Ora che la vasca è di nuovo vuota, l'unità di controllo può ricominciare a caricare l'acqua per effettuare una nuova fase del ciclo di lavaggio, questa volta la vaschetta del detersivo non contiene più nulla, il detersivo è stato già sciolto e quindi con la sola acqua viene effettuato una fase di "risciacquo" in cui l'acqua non viene più scaldata e... così via.

Il timer o selettore dei programmi

Questo pezzo, che oggi è più corretto chiamare "Unità di Controllo", nelle vecchie lavatrici era un componente elettromeccanico (come quello mostrato in foto), in cui un motorino (quel cappellotto metallico posto dietro al gruppo) portava avanti una serie di ruote sagomate poste una sull'altra a formare un cilindro ed ogni una di queste ruote a seconda della forma era in grado di chiudere o aprire un contatto elettrico e quindi in un determinato punto del programma accendere o spegnere un determinato componente (Elettrovalvola, Motore, Resistenza, Pompa ecc.)
Il motorino era di tipo particolare ed è in grado di girare a velocità costante governato dalla frequenza della corrente di rete, in modo da poter funzionare da vero e proprio "timer" e rispettare sempre i tempi delle varie fasi di lavaggio.

Al giorno d'oggi la quasi totalità delle lavatrici utilizza una scheda elettronica che contiene un microprocessore (proprio come i computer) che gli consente di elaborare un programma scritto sulla sua memoria interna che controlla la sequenza delle operazioni che devono essere effettuate, infatti utilizzando le informazioni che alcuni sensori (sensore di chiusura dell'oblo, sensore di livello dell'acqua e sensore di temperatura dell'acqua) gli forniscono, è in grado di "sapere" quando è il momento di passare all'operazione successiva ed effettuare così i cicli di lavaggio.

L'elettroserratura e bloccaporta dell'oblo

In questo caso ci troviamo davanti ad un componente che svolge due compiti ben diversi.
Il primo è di "Sensore di Chiusura dell'oblò" che serve a verificare se l'oblò è appunto chiuso oppure no. Questo controllo deve essere fatto in quanto per ragioni di sicurezza, non deve essere consentito l'avvio del programma di lavaggio con l'oblò aperto.
Il secondo invece è un "Attuatore di Blocco dell'Oblò" e viene attivato dall'Unità di Controllo appena inizia il ciclo di lavaggio per evitare (sempre per ragioni di sicurezza) che mentre la lavatrice è in funzione possa essere aperto l'oblò.
Ci sono due cose a cui si deve prestare attenzione, la prima è che il blocco dell'oblò resta attivo per circa trenta secondi / un minuto anche dopo che la lavatrice viene spenta ed è normale, ma alcuni di questi (più vecchi) impiegano un tempo lungo anche per attivarsi, tempo durante il quale pur avendo acceso la lavatrice questa non parte... ed anche questo è normale.
Succede invece a volte che il sensore di chiusura non funzioni a dovere e che quindi anche dopo chiuso lo sportello la lavatrice non parte, in questo caso spesso chiudendo l'oblo con una certa "decisione" il problema temporaneamente si risolve, ma è sintomo di una prossima necessaria sostituzione del pezzo.
Se vuoi approfondire le conoscenze sul principio di funzionamento di una elettroserratura bloccaporta e come si fa a verificare se funziona correttamente, leggi l'articolo dedicato:
Come funziona il sistema di blocco dell'oblo di una lavatrice (di Capitan Farloc)

L'elettrovalvola di carico dell'acqua

Anche se quando si usa il termine "valvola" si pensa subito alle vecchie radio con le "valvole termoioniche", la parola sta ad indicare un regolatore di flusso dei fluidi, in pratica nient'altro che un rubinetto.
Va da se che l'elettrovalvola sia quindi un rubinetto controllato elettricamente, ed è quello che consente, controllato sempre dalla unità di controllo della lavatrice, di effettuare il carico dell'acqua dentro il cestello.
L'elettrovalvola di una lavatrice è posta in corrispondenza dell'attacco del tubo di carico dell'acqua, anzi la parte filettata dove tale tubo si avvita è generalmente già parte dell'elettrovalvola stessa.
Un'altra parte che si può facilmente identificare sul corpo della elettrovalvola é il "Solenoide" a cui fanno capo i due connettori per i fili che ne comandano l'accensione, una volta che questo viene attraversato dalla corrente genera un campo magnetico che attrae un corpo metallico (elettrocalamita) che svolge il lavoro meccanico di apertura del "rubinetto", ed é a questo punto che l'acqua può scorrere dal tubo collegato in entrata, verso il tubetto di gomma che è collegato sull'altro estremo.
Se vuoi approfondire le conoscenze sul principio di funzionamento di una elettrovalvola da lavatrice e come si fa a verificare se funziona correttamente, leggi l'articolo dedicato:
Come funziona l'elettrovalvola di una lavatrice (di Capitan Farloc)

Il cassetto del detersivo

Il tubetto che esce dall'elettrovalvola va a finire naturalmente nel cassetto dove viene caricato il detersivo per il lavaggio (eventualmente anche quello per il prelavaggio), quindi l'ammorbidente e la candeggina a seconda delle esigenze di lavaggio e del programma che si è scelto.
E' chiaro che l'acqua passa sempre attraverso questo cassetto, ma solo la prima volta trova il detersivo da sciogliere, nelle successive fasi di risciacquo lo scompartimento sarà ovviamente vuoto.
Il fatto che però ci siano vari scompartimenti e che a seconda della fase di lavaggio l'acqua passi in uno anziché in un altro é controllato da un meccanismo pilotato o da un sistema di leve mosse nelle lavatrici più vecchie direttamente dalla manopola del selettore dei programmi mentre gira, mentre le lavatrici odierne utilizzano un elettromeccanismo controllato quindi tramite segnali elettrici inviati dall'unità di controllo.
Quello visibile nella foto è di tipo meccanico ed è possibile vedere in alto il rinvio che viene comandato dalla manopola del selettore e la leva che comanda lo spostamento dell'afflusso dell'acqua da un settore all'altro.
La specie di lancetta presente al centro della leva serve per effettuare la "taratura" del meccanismo, ma questa viene fatta in fabbrica durante il montaggio e normalmente non deve essere modificata.
In uscita dal cassetto del detersivo un tubo che porta l'acqua direttamente nel cestello.

Il sensore di livello dell'acqua o pressostato

L'acqua che dalla elettrovalvola aperta passa per la vaschetta del cassetto dei detersivi ed attraversa il tubo di gomma posto sulla sommità della vasca finisce per cadere "a pioggia" sul cestello e sugli indumenti che contiene.
Ma quando l'acqua nella vasca arriva al livello giusto è necessario mandare all'unità di controllo un messaggio affinché possa chiudere l'elettrovalvola e proseguire con il ciclo di lavaggio.
Il "sensore" incaricato di controllare quando l'acqua ha raggiunto il livello predefinito, lo fa sfruttando la pressione che l'acqua esercita sull'aria contenuta in un tubicino collegato con il fondo della vasca scattando quando la pressione raggiunge quella relativa al livello voluto.
E' per questa ragione che questo sensore è chiamato "pressostato"
Se vuoi conoscere il principio di funzionamento di un pressostato da lavatrice e come si fa a verificare se funziona correttamente, leggi l'articolo dedicato:
Come funziona il pressostato della lavatrice (di Capitan Farloc)

Il motore per la rotazione del cestello

Qui si può dire che comincia il vero e proprio "lavoro" della lavatrice, con la rotazione del cestello.
Questo movimento viene ottenuto mediante un motore collegato tramite una cinghia ad una puleggia posta dietro al cestello.
Normalmente sono due i tipi di motore che vengono utilizzati per le lavatrici, il "Motore Asincrono" e il "Motore a Spazzole".
Entrambi hanno vantaggi e svantaggi, indicativamente però mentre le lavatrici più vecchie usavano principalmente motori Asincroni, nelle lavatrici moderne si trovano invece quasi solamente motori a Spazzole.
La differenza tra i due tipi di motore è che il Motore Asincrono fa girare il suo rotore sfruttando un campo magnetico "rotante" generato dallo "sfasamento" della forma d'onda della corrente alternata ottenuto per mezzo di un condensatore. In base a come è collegato il condensatore è possibile far girare il campo elettrico (e quindi il rotore) sia in un senso che nell'altro.
Pregio di questo motore è la bassa manutenzione necessaria, il difetto è che la velocità è legata alla frequenza della corrente con cui è alimentato, quindi è molto difficile farlo girare a velocità diverse da quelle per cui è stato progettato, quindi le lavatrici che utilizzano il motore asincrono hanno due sole velocità, una per il lavaggio ed una per la centrifuga.
Il Motore a Spazzole invece ha degli avvolgimenti di filo di rame sul proprio rotore che, agendo da elettromagneti, in base a come sono alimentati vengono attratti e respinti da magneti fissi (oppure altri elettromagneti) montati sulla parte esterna del motore (statore).
Questo fa sì che per alimentare gli elettromagneti presenti sul rotore sia necessario utilizzare delle "spazzole striscianti" cioè dei bastoncini di grafite che vanno a premere su dei contatti rotanti montati sull'albero del rotore e direttamente collegati agli avvolgimenti del rotore.
Questo tipo di motore ha come pregio di poterne variare facilmente la velocità, ma come difetto che ogni tanto le spazzole devono essere sostituite perché si consumano. Le lavatrici che utilizzano questo motore hanno generalmente la possibilità di scegliere tra diverse velocità di centrifuga.

La resistenza per il riscaldamento dell'acqua

Con l'acqua calda si sà, il detersivo agisce meglio, ed è per questo che anche la lavatrice è ovviamente dotata di una resistenza per il riscaldamento dell'acqua.
Questa resistenza viene alimentata solamente durante la fase di lavaggio, ed anche in questo caso c'è un apposito Sensore di Temperatura che è in grado di rilevare quando la temperatura raggiunge quella impostata per poi spegnere la resistenza.
Nelle lavatrici più vecchie spesso erano utilizzati uno o due interruttori termostatici limitando cosi la scelta ad una sola o due temperature di lavaggio.
La lavatrici odierne hanno la possibilità di scegliere tra una varietà molto più ampia di temperature tramite l'utilizzo del sensore di temperatura opportunamente interpretato dall'unità di controllo.

La pompa di scarico

Ogni fase del ciclo di lavaggio si conclude con l'espulsione dell'acqua utilizzata.
Per far fuoriuscire l'acqua attraverso il tubo di scarico viene utilizzata una pompa di tipo "centrifugo", che cioè tramite l'utilizzo di una ventolina che gira detta "girante" imprime una rapida rotazione all'acqua che per forza centrifuga viene spinta su attraverso un tubo fino al condotto di scarico.
L'operazione di scarico avviene generalmente in modo temporizzato, l'unità di controllo cioè in fase di scarico, tiene attiva la pompa per un tempo predefinito sapendo che quel tempo è sufficiente a svuotare la vasca dall'acqua caricata e quindi in genere non vi è alcun sensore di "svuotamento" a bloccare la pompa.
Sulla parte frontale della pompa in genere è situato un filtro per trattenere eventuali oggetti finiti nella vasca, questo filtro è chiuso da un tappo che accessibile dall'esterno della lavatrice ed è situato frontalmente nella parte bassa spesso coperto da una mostra in plastica che deve essere rimossa per poterlo smontare e pulire.

Spero che questo articolo possa essere stato utile a fare un po' di chiarezza su come funziona la lavatrice.
Per dubbi, chiarimenti o anche solo semplicemente per farci sapere che l'articolo è piaciuto, potete scrivere sulla discussione che è stata appositamente aperta sul forum:
<Come Funziona una Lavatrice - FORUM>

Grazie
Luciano (Capitan Farloc)