Η αρχιτεκτονική του κινητήρα ενός αυτοκινήτου καθορίζει σε απόλυτο βαθμό τον τρόπο με τον οποίο παράγεται και αποβάλλεται η θερμότητα. Ένα από τα πιο συχνά λάθη που κάνουν οι οδηγοί που προετοιμάζουν το όχημά τους για track days είναι η εφαρμογή μιας ενιαίας στρατηγικής ψύξης, χωρίς να λαμβάνουν υπόψη αν ο κινητήρας τους είναι ατμοσφαιρικός (Naturally Aspirated – NA) ή υπερτροφοδοτούμενος (Boosted). Οι δύο αυτοί τύποι κινητήρων παρουσιάζουν εντελώς διαφορετικά θερμικά προφίλ, γεγονός που σημαίνει ότι απαιτούν διαφορετικές προτεραιότητες και ρυθμίσεις όσον αφορά το ψυγείο νερού, το intercooler και τους ανεμιστήρες.
Οι ατμοσφαιρικοί κινητήρες, ειδικά οι πολύστροφοι αγωνιστικοί, βασίζονται στην υψηλή ταχύτητα περιστροφής για να παράγουν ισχύ. Σε ένα ατμοσφαιρικό μοτέρ, η κύρια πηγή θερμικής καταπόνησης προέρχεται από τις υψηλές στροφές λειτουργίας και τις εσωτερικές τριβές των μηχανικών μερών. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει intercooler για να εμποδίζει το μπροστινό μέρος του αυτοκινήτου, ο αέρας εισέρχεται απευθείας και χωρίς εμπόδια στο ψυγείο νερού. Για τον λόγο αυτό, οι ανάγκες ενός NA κινητήρα επικεντρώνονται σχεδόν αποκλειστικά στην αποτελεσματικότητα του ψυγείου νερού και του ψυγείου λαδιού.
Για ένα ατμοσφαιρικό αυτοκίνητο πίστας, η επιλογή του ψυγείου νερού πρέπει να δίνει έμφαση στην ταχύτητα ροής (flow rate) και στην αεροδυναμική διείσδυση. Ένας πυρήνας δύο σειρών (dual row) με μέτρια πυκνότητα πτερυγίων (FPI) είναι συνήθως υπεραρκετός. Καθώς δεν υπάρχει το εμπόδιο ενός intercooler, ο αέρας που προσκρούει στο ψυγείο έχει τη μέγιστη δυνατή ταχύτητα και τη χαμηλότερη δυνατή θερμοκρασία περιβάλλοντος. Επομένως, ένα υπερβολικά παχύ ψυγείο τριών σειρών μπορεί να είναι αρνητικό, καθώς προσθέτει περιττό βάρος στο μπροστινό μέρος χωρίς να προσφέρει ουσιαστικό όφελος ψύξης, ενώ παράλληλα αυξάνει την αεροδυναμική αντίσταση. Στα ατμοσφαιρικά μοτέρ, η εγκατάσταση ενός ανεξάρτητου ψυγείου λαδιού (oil cooler) είναι συχνά πιο κρίσιμη, καθώς το λάδι τείνει να υπερθερμαίνεται λόγω των συνεχών υψηλών στροφών, συμπαρασύροντας και τη θερμοκρασία του νερού.
Στον αντίποδα, οι υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες αποτελούν ένα πραγματικό θερμικό εργοστάσιο. Η παρουσία του στροβιλοσυμπιεστή εισάγει πολλαπλές πηγές ακραίας θερμότητας. Εκτός από τη θερμότητα του ίδιου του μπλοκ, ο αέρας που συμπιέζεται από την τουρμπίνα φτάνει σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας την παρουσία ενός μεγάλου intercooler υποχρεωτική. Αυτό δημιουργεί το φαινόμενο του “θερμικού σάντουιτς” στο μπροστινό μέρος του προφυλακτήρα: ο αέρας πρέπει πρώτα να περάσει μέσα από το intercooler, να θερμανθεί από αυτό, και στη συνέχεια, με μειωμένη ταχύτητα και αυξημένη θερμοκρασία, να προσκρούσει στο ψυγείο νερού.
Αυτή η διάταξη αλλάζει πλήρως τις απαιτήσεις από το ψυγείο νερού και τους ανεμιστήρες σε ένα υπερτροφοδοτούμενο αυτοκίνητο. Το ψυγείο νερού σε ένα turbo μοτέρ πρέπει να είναι πολύ πιο αποδοτικό και παχύ (ιδανικά τριών σειρών) για να αντισταθμίσει το γεγονός ότι ο αέρας που δέχεται είναι ήδη θερμός. Επειδή η στατική αντίσταση της ροής του αέρα είναι τεράστια λόγω των διαδοχικών πυρήνων, οι εργοστασιακοί ανεμιστήρες είναι εντελώς ανεπαρκείς. Εδώ, η χρήση αγωνιστικών ανεμιστήρων υψηλής στατικής πίεσης, τοποθετημένων σε ένα πλήρως σφραγισμένο αλουμινένιο fan shroud, είναι ο μοναδικός τρόπος για να εξαναγκαστεί ο αέρας να διαπεράσει και τα δύο συστήματα ψύξης, ειδικά στις χαμηλές ταχύτητες της πίστας.
Επιπλέον, η επιλογή του intercooler σε ένα turbo αυτοκίνητο επηρεάζει άμεσα τη λειτουργία του ψυγείου. Ένα τεράστιο bar-and-plate intercooler μπορεί να προσφέρει εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες εισαγωγής (IAT), αλλά αν καλύπτει ολόκληρο το άνοιγμα του προφυλακτήρα, θα προκαλέσει την υπερθέρμανση του νερού του κινητήρα. Ο οδηγός ενός υπερτροφοδοτούμενου οχήματος πρέπει να βρει τη χρυσή τομή, επιλέγοντας ένα intercooler με σωστό μέγεθος και όγκο, ή να καταφύγει σε λύσεις όπως η διάταξη V-mount, η οποία διαχωρίζει τη ροή του αέρα. Κατανοώντας τις θεμελιώδεις διαφορές ανάμεσα στις ανάγκες ενός NA και ενός boosted κινητήρα, μπορείτε να αποφύγετε τις άσκοπες αγορές και να σχεδιάσετε ένα σύστημα ψύξης που ανταποκρίνεται με ακρίβεια στις θερμικές προκλήσεις του δικού σας αυτοκινήτου.
Αυτά είναι όλα όσα πρέπει να ξέρετε για βεντιλατερ