Cos'è e dove si trova l'intercooler?

L’intercooler, detto anche aftercooler o Charge Air Cooler (CAC), rappresenta sostanzialmente un radiatore (o meglio refrigeratore intermedio), generalmente utilizzato nei motori turbocompressi a combustione interna.

Lo troviamo spesso dopo il turbo o dopo il compressore volumetrico, così da raffreddare l’aria prima che entri nei cilindri. Per la precisione, ci sono intercooler montati frontalmente al radiatore, sopra il motore oppure lateralmente al paraurti.

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Tipologie

Esistono principalmente due tipologie di intercooler:

  • Scambiatore aria-aria: sfrutta il mero passaggio dell’aria – con la conseguente dispersione termica – per ottenere il decremento della temperatura di output. Richiedono un buon spazio per l’alloggio;
  • Scambiatore aria-acqua: questo sistema può usare sia refrigerante che un sistema di raffreddamento ad hoc. Più efficiente, ma anche più oneroso dell’ara-aria (nonchè un poco più pesante), è molto presente nel motorsport.

 

Gli intercooler stock (OEM) possono essere corredati da radiatore con pompa e vaschetta dell’acqua.

In genere gli intercooler più noti sono quelli montati su auto o camion, ma ne esistono di diverse dimensioni: i più grandi sono montati sui motori Diesel per le navi e possono pesare anche più di 2 tonnellate. L’introduzione dei primi dispositivi di raffreddamento intercooler su automobili avvenne all’inizio degli anni ’80, pensiamo alla prima Lancia Delta del 1986. In realtà, già da molto tempo erano installati su mezzi da gara, in primis sulle auto da rally. In particolare i primi intercooler vennero installati su grossi motori (camion e mezzi da lavoro in generale).

RAFFREDDAMENTO INTERCOOLER ARIA ACQUA CAC MOVENTO

Come funziona l'intercooler

Sappiamo che comprimere l’aria in ingresso comporta, non solo maggiore pressione, ma anche maggiore temperatura. Ciò è uno svantaggio, poichè avendo un minor quantitativo di ossigeno, l’aria stessa sarà meno densa. Infatti, al diminuire del calore aumenterà il quantitativo in entrata per minuto della massa d’aria nei cilindri, e questo si traduce in più carburante bruciato a parità di lasso di tempo.

In una parola: efficienza. In particolare, possiamo calcolare l’efficenza termica come il rapporto tra il differenziale tra temperatura interna all’intercooler T2 e temperatura nel collettore di aspirazione T3 e il differenziale tra la stessa temperatura interna all’intercooler T2 e la temperatura ambientale esterna T1.

E = (T2 - T3) / (T2 - T1)

Ad esempio, avendo 148° interni all’intercooler, 66° esterni (nel collettore) e 32° ambientali, otteniamo 82/116, ossia un intercooler che ci raffredda del 71% la temperatura della massa d’aria.

Un altro rischio da cui l’intercooler ci ripara, è quello delle detonazioni, che sarebbero causate dalle alte temperature, portando anche a rotture interne del motore. Ricordiamo infatti che, una volta compressa, la massa d’aria può passare da circa 30° fino a 135°.

Con un rapido calcolo possiamo infatti capire quanto guadagno ci può dare un buon intercooler anche senza rimappatura: per ogni 12° raffreddati di miscela aria-carburante, si ottiene un guadano di potenza dell’1% (chiaramente con un minimo sacrificio in termini di pressione). Non a caso, gli ottani normalmente richiesti, se non ci fosse l’intercooler, sarebbero più sostanziosi.

In media, un intercooler stock può raffreddare fino a -37/38° garantendo così un surplus di potenza pari al +10% medio, oltre che ad evitare tutti i problemi di cui sopra. Spearco Performance Products USA dichiara di poter arrivare anche a +18% CV finali.

Sono stati rilevati inoltre (e ciò riflette anche la nostra esperienza), ulteriori benefici dall’utilizzo di un intercooler correttamente dimensionato:

  • Minori consumi;
  • Minori stress nei cilindri, nel blocco e nella testata;
  • Leggere riduzioni in termini di emissioni ambientali (NOx).

Incremento cavalli e densità (Test al banco, 2019)

Intercooler maggiorato

A questo punto è chiaro che il CAC sia un ottimo metodo per migliorare le prestazione complessive del veicolo. Da qui, la crescente richiesta di intercooler che possano accogliere sempre più aria (a parità di tempo).

In questo senso, ci viene in aiuto l’intercooler maggiorato, che consente attraverso volumetrie superiori, il raffreddamento di una massa d’aria maggiore rispetto ad uno OEM. Per queste ragioni possono essere utili intercooler che offrono più litri del normale, anche realizzati artigianalmente.

Chiaramente non è tutto oro quello che luccica, il dimensionamento è fondamentale e segue precise regole fisiche. Innanzitutto ricordiamo che una maggiorazione esagerata ci farà pagare dazio in termini di pressione, ma soprattutto teniamo presente il fattore spazio e posizionamento.

Senza contare che, con un sistema intercooler sproporzionato rispetto al fabbisogno del veicolo, si sono spesso rilevati – anche empiricamente – fenomeni di (turbo) lag, con e senza downpipe. D’altro canto, però, una corretta maggiorazione coerente con il sistema turbo può consentire mappe più spinte del normale, proprio per la resistenza superiore che avremo con l’intercooler maggiorato. In sintesi, il miglior intercooler è non solo quello con la tecnologia più avanzata, ma soprattutto quello con il miglior allineamento con il sistema turbo-motore in termini di dimensionamento, posizionamento e spazio occupato.

Intercooler maggiorato racing tuning

Intercooler rotto: i sintomi

Compare la spia anomalia motore?

Se si, può essere un segnale che identifica un’anomalia dell’intercooler.

Il veicolo non "tira" in accelerazione?

Anche questo è un classico sintomo di rottura dell’intercooler.

Si sente uno sfiato in accelerazione?

È possibile che, sommato ai precedenti, sia colpa di un malfunzionamento nel sistema CAC.

Quanto costa un nuovo intercooler?

Il prezzo di un intercooler va in media dai 40 ai 120€, se maggiorato si arriva anche a 250€. Il costo totale dell’upgrade dipenderà anche da che interventi di adattamento dovremo porre in essere e il livello di modifiche artigianali necessarie.

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