Ένα βασικό κομμάτι στους θερμικούς κινητήρες εν γένει, είναι η ανάπτυξη στρεπτικής ροπής, ροπή η οποία ειδικά στα αυτοκίνητα λόγω μεγάλου βάρους και διαρκώς αυξανόμενου, είναι εκ των ων ουκ άνευ.
Υπάρχουν 3 τρόποι για να έχουμε πλούσια παραγωγή ροπής και ευχερώς εκμεταλλεύσιμη, με την έννοια της κλίμακας των στροφών η οποία αυτή αποδίδεται. Ο 1ος είναι τα κυβικά εκατοστά, ο 2ος είναι η υπερπλήρωση (μηχανική μέσω στροφαλοφόρου άξονος, ή μέσω ζεύγους στροβίλου-συμπιεστή) και ο 3ος είναι η λεγόμενη αεροδυναμική ή φυσική υπερπλήρωση (Ram Air). Ενώ οι δύο πρώτοι τρόποι είναι προφανείς και ευρέως γνωστοί ο τρίτος δεν είναι ούτε ευρέως γνωστός αλλά ούτε και διαδεδομένος στα αυτοκίνητα παραγωγής.
Η αεροδυναμική υπερπλήρωση είναι επί της ουσίας μια τεχνοτροπία οδήγησης του αέρα μέσα στον κινητήρα με τέτοιον τρόπο, ο οποίος να προσιδιάζει στα χαρακτηριστικά ενός turbo και είναι συχνά χρησιμοποιούμενη στον μηχανοκίνητο αθλητισμό με κλασικό παράδειγμα την F1 αλλά και σε ελάχιστες περιπτώσεις αυτοκινήτων παραγωγής. Η κοινή αφετηρία της χρήσης της αφορά αυτοκίνητα στα οποία δεν είναι εφικτή ή επιθυμητή ή και τα δύο η χρήση κανενός είδους συμβατικής υπερπληρώσεως.
Στην F1 χρησιμοποιείται γιατί λόγω κανονισμών απαγορεύεται η χρήση συμβατικής υπερπληρώσεως και επειδή λόγω τρομακτικού ρυθμού περιστροφής των κινητήρων, η μη χρήση της λεγόμενης αεροδυναμικής υπερπληρώσεως θα καθιστούσε τα μονοθέσια “προβληματικά’’ στα κλασματικά φορτία. Ένα τρέχον παράδειγμα χρήσης Ram Air σε αυτοκίνητο παραγωγής αποτελεί η Ferrari 458 Italia. Ο Ιταλός κατασκευαστής από παράδοση δε χρησιμοποιεί υπερπληρωμένους κινητήρες κυρίως για λόγους ακουστικής, μιας και οι υπερπληρωμένοι κινητήρες έχουν συνήθως αδιάφορο και χαμηλής εντάσεως ήχο, αλλά και λόγω του ότι η τεχνογνωσία της Ferrari στους κινητήρες φυσικής αναπνοής είναι μνημειώδης.
Όμως ο ανταγωνισμός της 458 Italia αποτελείται από αυτοκίνητα που όλα σχεδόν έχουν πολύ μεγάλη παραγωγή ροπής είτε λόγω υπερπληρώσεως (Porsche 911 Turbo, Nissan GT-R, McLaren MP4-12C), είτε λόγω πολύ μεγάλης χωρητικότητας (Mercedes-Benz SLS AMG).
Η Ferrari είχε ανάγκη ενός V8 τοποθετημένου στο κέντρο ο οποίος παράλληλα θα είχε πολύ υψηλούς ρυθμούς περιστροφής. Οι τελευταίοι όμως είναι εφικτοί εν γένει μόνο όταν οι αδρανειακές δυνάμεις στους κινητήρες είναι ευχερώς ελέγξιμες, κάτι που επιτυγχάνεται μόνο όταν οι χωρητικότητες δεν είναι ιδιαίτερα μεγάλες και είναι μοιρασμένες σε αρκετούς κυλίνδρους. Όλα αυτά οδηγούν αναπόφευκτα σε ένα αυτοκίνητο το οποίο θα έχει πρόβλημα ροπής στις χαμηλομεσαίες στροφές. Γενικά ισχύει ότι όταν έχουμε πολύ μεγάλη ειδική ισχύ, δηλαδή ps/lt, η παραγωγή ροπής και ειδικά η συμπεριφορά της στις χαμηλές στροφές υποφέρει.
Η 458 Italia βάσει κυβισμού και με ειδική ισχύ 127ps/lt, χωρίς τη χρήση Ram Air θα απέδιδε γύρω στα 45.7kg.m ροπής, όμως με την χρήση αεροδυναμικής υπερπληρώσεως η ροπή τελικά που αποδίδεται είναι γύρω στα 54.8kg.m. Ο λόγος που αυτή η τεχνοτροπία καλείται φυσική υπερπλήρωση είναι γιατί έχει το λεγόμενο προϊόν της υπερπληρώσεως το οποίο είναι η αύξηση της παραγωγής της ροπής, αλλά χωρίς την μηχανική διάταξη που συνοδεύει τα συμβατικά συστήματα υπερπληρώσεως.
Ίσως να αναρωτηθείτε γιατί κάτι τέτοιο δεν χρησιμοποιείται σε πιο γήινα αυτοκίνητα. Η αλήθεια είναι ότι κάτι τέτοιο θα απαιτούσε εξαντλητική μελέτη ενός οχήματος στην αεροδυναμική σήραγγα και τη χρήση ενεργών αεροδυναμικών βοηθημάτων. Κάτι τέτοιο σε κοινά αυτοκίνητα θα οδηγούσε σε εκτόξευση του κόστους σε αστρονομικά επίπεδα, κάτι που δεν έχει και ιδιαίτερο νόημα μιας και ο βασικός στόχος στα περισσότερα αυτοκίνητα είναι η μείωση του κόστους αλλά και της κατανάλωσης, στόχοι για τους οποίους δε μπορεί να κάνει τίποτα το Ram Air, καθιστώντας το μια επιλογή για ελάχιστες περιπτώσεις, παρόμοιες με τις προαναφερθείσες.
Πηγη: http://www.highoctane.gr/photo.aspx?sbj ... mp=ferrari
