Οι υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες, είτε χρησιμοποιούν στροβιλοσυμπιεστή (turbo) είτε μηχανικό συμπιεστή (supercharger), αποτελούν την πιο δημοφιλή επιλογή για όσους αναζητούν εύκολη και άφθονη ισχύ. Ωστόσο, η χρήση τους σε συνθήκες πίστας κρύβει έναν μεγάλο κίνδυνο: την ακραία παραγωγή θερμότητας. Η διαδικασία της συμπίεσης του αέρα, σε συνδυασμό με τις υψηλές θερμοκρασίες των καυσαερίων που κινούν την τουρμπίνα, αυξάνει κατακόρυφα τη θερμοκρασία του αέρα εισαγωγής (Intake Air Temperature – IAT). Για να διατηρηθεί η απόδοση και να προστατευτεί ο κινητήρας από καταστροφικές βλάβες κατά τη σκληρή οδήγηση, η βαθιά κατανόηση και η σωστή αναβάθμιση του intercooler και του συνοδευτικού συστήματος ψύξης είναι ζήτημα ζωτικής σημασίας.
Όταν ο αέρας συμπιέζεται, τα μόριά του έρχονται πιο κοντά, γεγονός που προκαλεί φυσική αύξηση της θερμοκρασίας του, συχνά ξεπερνώντας τους 150 βαθμούς Κελσίου πριν εισέλθει στο intercooler. Ο θερμός αέρας έχει πολύ μικρότερη πυκνότητα οξυγόνου, πράγμα που σημαίνει ότι η καύση γίνεται λιγότερο αποδοτική. Το πιο επικίνδυνο αποτέλεσμα, όμως, είναι η δραματική αύξηση της πιθανότητας εμφάνισης προανάφλεξης (πειράκια ή detonation). Η προανάφλεξη μπορεί να καταστρέψει τα έμβολα και τις μπιέλες μέσα σε ελάχιστα δευτερόλεπτα. Οι σύγχρονοι εγκέφαλοι (ECU) διαθέτουν δικλίδδες ασφαλείας: μόλις οι αισθητήρες εντοπίσουν υψηλές τιμές IAT ή την έναρξη προανάφλεξης, μειώνουν αμέσως την πίεση πλήρωσης (boost) και καθυστερούν το αβάνς. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι μετά από δύο ή τρεις γρήγορους γύρους, το αυτοκίνητο χάνει ένα μεγάλο ποσοστό της ισχύος του λόγω του θερμικού κορεσμού.
Η λύση σε αυτόν τον εφιάλτη είναι η εγκατάσταση ενός intercooler υψηλών προδιαγραφών για χρήση πίστας, όπου η επιλογή της σχεδίασης του πυρήνα παίζει καθοριστικό ρόλο. Τα εργοστασιακά intercooler χρησιμοποιούν σχεδίαση tube-and-fin, η οποία είναι ιδανική για τον δρόμο επειδή επιτρέπει γρήγορη ροή του αέρα και είναι ελαφριά. Στην πίστα, όμως, στερούνται της απαραίτητης θερμικής μάζας για να διαχειριστούν τη συνεχή ροή καυτού αέρα. Η αναβάθμιση σε έναν πυρήνα bar-and-plate είναι η σωστή κατεύθυνση. Οι πυρήνες αυτοί χρησιμοποιούν βαριά αλουμινένια ελάσματα που λειτουργούν ως “θερμική καταβόθρα” (heat sink). Κατά τη διάρκεια μιας μεγάλης ευθείας με τέρμα γκάζι, το bar-and-plate intercooler απορροφά τη θερμική ενέργεια και τη συγκρατεί, αποτρέποντας την απότομη άνοδο των IAT. Στη συνέχεια, κατά το φρενάρισμα και τη στροφή, αποβάλλει αυτή τη θερμότητα στο περιβάλλον, προετοιμάζοντας το σύστημα για την επόμενη ευθεία.
Πέρα από τον τύπο του πυρήνα, η χωροθέτηση και το μέγεθος του intercooler επηρεάζουν άμεσα το υπόλοιπο σύστημα ψύξης. Η πιο συνηθισμένη επιλογή είναι το εμπρόσθιο intercooler (Front Mount Intercooler – FMIC). Αν και προσφέρει τη μέγιστη δυνατή έκθεση στον καθαρό αέρα, δημιουργεί ένα σημαντικό πρόβλημα: μπλοκάρει τη ροή του αέρα προς το ψυγείο νερού και το ψυγείο λαδιού που βρίσκονται ακριβώς από πίσω του. Ο αέρας που περνά μέσα από το intercooler βγαίνει ήδη θερμός, μειώνοντας την ψυκτική ικανότητα του ψυγείου νερού. Για να αντισταθμιστεί αυτό το φαινόμενο, η αναβάθμιση του intercooler πρέπει πάντα να συνοδεύεται από την εγκατάσταση ενός παχύτερου, εξ ολοκλήρου αλουμινένιου ψυγείου νερού και ενός συστήματος ανεμιστήρων υψηλής στατικής πίεσης, οι οποίοι θα έχουν τη δύναμη να τραβήξουν τον αέρα μέσα από αυτό το “σάντουιτς” εξαρτημάτων.
Μια εναλλακτική διάταξη που κερδίζει έδαφος στα καθαρόαιμα αγωνιστικά αυτοκίνητα είναι η τοποθέτηση τύπου V-mount. Σε αυτή τη διάταξη, το ψυγείο νερού και το intercooler τοποθετούνται σε σχήμα “V” στο μπροστινό μέρος του αυτοκινήτου. Ένας ειδικά σχεδιασμένος αεραγωγός χωρίζει τον εισερχόμενο αέρα στα δύο, στέλνοντας το μισό ποσοστό καθαρού, κρύου αέρα αποκλειστικά στο intercooler και το άλλο μισό αποκλειστικά στο ψυγείο νερού. Με αυτόν τον τρόπο, κανένα εξάρτημα δεν κλέβει την ψυκτική ικανότητα του άλλου, ενώ μειώνεται δραματικά και το μήκος των σωληνώσεων του intercooler, βελτιώνοντας την απόκριση του γκαζιού (μείωση του turbo lag). Για τη διατήρηση των χαμηλών θερμοκρασιών εισαγωγής, εξαιρετικά σημαντική είναι και η ποιότητα των σωληνώσεων και των συνδέσμων. Οι εργοστασιακοί πλαστικοί ή ελαστικοί σωλήνες τείνουν να διαστέλλονται υπό πίεση και υψηλή θερμότητα, προκαλώντας απώλειες. Οι αλουμινένιοι σωλήνες με ποιοτικούς σιλικονούχους συνδέσμους πολλαπλών στρώσεων και σφιγκτήρες τύπου T-bolt εξασφαλίζουν ότι το σύστημα θα παραμείνει στεγανό. Συμπερασματικά, η διαχείριση της θερμοκρασίας σε έναν boosted κινητήρα στην πίστα απαιτεί ένα intercooler bar-and-plate με επαρκή όγκο, το οποίο θα λειτουργεί σε απόλυτη αρμονία με ένα αναβαθμισμένο ψυγείο νερού και ισχυρούς ανεμιστήρες, εξασφαλίζοντας σταθερή ιπποδύναμη από τον πρώτο μέχρι τον τελευταίο γύρο.
Αυτά είναι όλα όσα πρέπει να ξέρετε για βεντιλατερ