Τεχνική Ανάλυση: Intercooler

Όπως αναφέραμε σε προηγούμενα άρθρα, ένα χρήσιμο εξάρτημα στους κινητήρες με στροβιλοσυμπιεστή ή με υπερσυμπιεστή είναι το intercooler, το οποίο παίζει καθοριστικό ρόλο στην ομαλή λειτουργία του κινητήρα.

Η χρησιμότητα αυτού του εξαρτήματος στους κινητήρες των αυτοκινήτων προδιαγραφών WRC είναι ύψιστης σημασίας ειδικά σε αγώνες με υψηλές θερμοκρασίες, όπως αυτοί του Μεξικού και της Σαρδηνίας, καθώς δεν είναι λίγες οι φορές που οδηγοί έχουν εγκαταλείψει λόγω υπερθέρμανσης του κινητήρα. 

To intercooler είναι ένα μηχανικό εξάρτημα, το οποίο χρησιμοποιείται για να ψύχει τον εισερχόμενο αέρα σε αυτοκίνητα με κινητήρες με στροβιλοσυμπιεστή ή υπερτροφοδουτούμενους κινητήρες. Τοποθετείται μεταξύ του turbo και του κινητήρα και η δουλειά του είναι να ψύχει τον αέρα, αφού πρώτα έχει συμπιεστεί από το turbo ή τον υπερσυμπιεστή, αλλά πριν εισέλθει στον κινητήρα.

Οι στροβιλοσυμπιεστές λειτουργούν συμπιέζοντας τον αέρα και αυξάνοντας την πυκνότητά του πριν φτάσει στους κυλίνδρους του κινητήρα. Συμπιέζοντας περισσότερο αέρα σε κάθε κύλινδρο, ο κινητήρας είναι σε θέση να καίει αναλογικά περισσότερα καύσιμα, δημιουργώντας έτσι μεγαλύτερη ισχύ με κάθε ανάφλεξη.

Αυτή η διαδικασία συμπίεσης παράγει πολλή θερμότητα και αυξάνει τη θερμοκρασία του αέρα που εισέρχεται στον κινητήρα. Καθώς ο αέρας γίνεται πιο ζεστός, γίνεται επίσης ολοένα και λιγότερο πυκνός μειώνοντας έτσι την ποσότητα του οξυγόνου που διατίθεται σε κάθε κύλινδρο και επηρεάζοντας άμεσα την απόδοση.

Το intercooler λειτουργεί για να αποφευχθεί η παραπάνω διαδικασία ψύχοντας το συμπιεσμένο αέρα για να παρέχει στον κινητήρα περισσότερο οξυγόνο και για να βελτιώσει την καύση σε κάθε κύλινδρο. Επίσης, με το να ρυθμίζει τη θερμοκρασία του αέρα αυξάνει την αξιοπιστία του κινητήρα διασφαλίζοντας πως η αναλογία αέρα/καυσίμου σε κάθε κύλινδρο θα διατηρείται σε ασφαλή επίπεδα.

Υπάρχουν δύο κατηγορίες intercooler που χρησιμοποιούνται στα αυτοκίνητα και διαχωρίζονται ανάλογα με το υλικό που χρησιμοποιούν για την ψύξη του αέρα.

Το πρώτο είδος intercooler είναι αυτό που χρησιμοποιεί αέρα για να ψύξει το συμπιεσμένο αέρα και ονομάζεται air-to-air intercooler. Αυτό λειτουργεί περνώντας το συμπιεσμένο αέρα μέσα από ένα δίκτυο μικρών κυψελίδων συνήθως τοποθετείται στο μπροστινό μέρος του αυτοκινήτου πίσω από τις γρίλιες ώστε να είναι πειρσσότερο αποτελεσματικοί, καθώς εκεί υπάρχει καλύτερη ροή αέρα. Η θερμότητα μεταφέρεται από το θερμό συμπιεσμένο αέρα σε αυτές τις μικρές κυψελίδες, οι οποίες διατηρούνται κρύες από τη γρήγορη ροή αέρα από το εξωτερικό περιβάλλον του κινούμενου αυτοκινήτου. Μόλις ο ψυχρός συμπιεσμένος αέρας περάσει μέσα από το intercooler, τροφοδοτείται στη συνέχεια στην πολλαπλή εισαγωγής του κινητήρα και στους κυλίνδρους. Η απλότητα, το μικρό βάρος και το χαμηλό κόστος των air-to-air intercoolers τους καθιστούν την πιο δημοφιλή επιλογή για την πλειοψηφία των υπερτροφοδοτούμενων αυτοκινήτων.

To δεύτερο είδος intercooler είναι αυτό που χρησιμοποιεί υγρό για να ψύξει το συμπιεσμένο αέρα και ονομάζεται air-to-water intercooler. Το κρύο νερό αντλείται μέσω της μονάδας εξάγοντας θερμότητα από τον αέρα, ο οποίος περνάει μέσα από τη μονάδα. Καθώς αυτό το νερό θερμαίνεται, στη συνέχεια αντλείται μέσω του ψυγείου ή του συστήματος ψύξης πριν εισέλθει ξανά στο intercooler όταν κρυώσει.