Intercooler – Come è ben noto a tutti la compressione di un gas non ne innalza solamente la pressione ma ne incrementa anche la temperatura in modo tanto maggiore quanto più elevata è la pressione alla quale viene portata e quanto più l’efficienza della compressione è bassa. Questo è proprio quello che succede all’interno di un compressore, sia esso volumetrico o centrifugo, dove la massa di aria fresca in ingresso si troverà in uscita più densa, ad una pressione maggiore ma per questo più calda. Purtroppo però questo secondo risultato, il fatto che l’aria si scaldi, non è positivo per vari motivi: primo una maggiore temperatura dell’aria in ingresso ai cilindri incrementa il rischio di fenomeni di detonazione nei motori benzina, secondo una maggiore temperatura dell’aria in ingresso ai cilindri porta a un maggiore carico termico e a conseguenti maggiori sollecitazioni meccaniche e terzo se un gas subisce un aumento di temperatura la sua densità diminuisce di conseguenza riducendo l’effetto benefico della compressione.
Appare quindi ben chiaro che ai fini delle prestazioni l’innalzamento della temperatura della carica in ingresso ai cilindri va limitato il più possibile. Uno dei metodi è quello di adottare un compressore con un rendimento elevato capace cioè di innalzare la pressione dell’aria scaldandola il meno possibile. Un secondo metodo, praticamente sempre utilizzato, è quello di raffreddare la carica prima di inviarla ai cilindri grazie ad appositi scambiatori di calore chiamati Intercoolers. Utilizzando questi particolari “radiatori” aria-aria o aria-acqua si riescono ad abbassare le temperature dell’aria in ingresso motore recuperando la densità persa in precedenza a causa del riscaldamento della carica e incrementando ulteriormente la potenza erogata dal motore. Infatti, a parità di sovralimentazione, più si raffredda la carica inviata ai cilindri e più il motore raggiungerà una potenza maggiore. Non per niente questi dispositivi vengono praticamente sempre installati ogni qualvolta si superano pressioni di sovralimentazione dell’ordine dei 0,5 bar circa. Infine, per ridurre il rischio del fenomeno della detonazione e di conseguenza per limitare il maggiore carico termico e le maggiori sollecitazioni meccaniche, viene sempre ridotto il rapporto di compressione, sia sui motori benzina che sui motori diesel, ogni qualvolta viene applicata la pratica della sovralimentazione così da ridurre ulteriormente le temperature in camera di combustione.
Archivio foto: Fiat
Si può stabilire un rapporto volumetrico di un intercooler in riferimento a cilindrata motore, alimentazione, e grandezza turbina, al fine di ottenere una concatenazione costruttiva in termini di miglioramenti prestazionali? Grazie