Двигатели для автомобилей NASCAR работают при температуре около 140-145 градусов, что на 50-55 градусов больше, чем выдерживает стандартный мотор. Это связано с улучшением аэродинамики — команда просто заклеивает радиаторные решетки, чтобы поток воздуха создавал прижимную силу, а не сопротивление.
В охлаждающей системе автомобилей NASCAR применяется обычная вода — никаких этилен-гликолей. Возникает вопрос: как же вода не закипает при температуре под 150 по Цельсию? Проблема решается знанием физики. Система охлаждения работает под очень высоким давлением, которое повышает точку кипения. Под высоким давлением воды в системе охлаждения понимается действительно высокое давление — 6,9 бар. Это поднимает температуру кипения воды до 168 градусов.
Во время квалификации, когда мотору приходится работать при максимальных нагрузках, решетку заклеивают полностью, из-за чего мотор разогревается до неприличных температур за очень короткое время. После нескольких кругов болид заезжает в боксы, где применяется специальный «холодильник» — внешняя система охлаждения, которая прогоняет ледяную воду прямо через систему охлаждения автомобиля.
Хитрые автомеханики даже придумали специальные быстросъемные тейпы, которые расположены в стратегически важных местах передней части. Если их снять, поток воздуха, проходящий через эти воздухозаборники, будет направляться прямо на радиатор.
Доктор Энди Рэндольф, занимающийся проектировкой и созданием моторов, в беседе с изданием Jalopnik заявил, что во время каждой гонки в команде разгорается спор между мотористами и людьми, отвечающими за аэродинамику. Первые хотят как можно больше воздуха для охлаждения мотора, а вторые — заклеить все щели для снижения сопротивления.
Одним из выходов из ситуации является специальный модуль — насос, прогоняющий через себя горячий воздух, который только что прошел через радиатор, и выгоняющий его под высоким давлением вверх через специальные отверстия в капоте.
Для NASCAR эта система относительно новая и ее пока лишь испытывают. Сейчас идут обсуждения о внедрении этой системы в сезоне 2020 года. У системы все еще есть несколько недостатков. В частности, часть выходящего из капота горячего воздуха попадает обратно в двигатель через тот же капот. Это поднимало температуру воздуха во впускном коллекторе до 55 градусов, что сильно снижает надежность мотора во время гонки.
Для решения этой проблемы было решено разработать методику расположения на капоте выхлопных отверстий для выхода горячего воздуха. Задача эта не из легких, так как в расчет нужно принимать расположение воздушного фильтра, впускного коллектора и внутренней части капота.
Эксплуатация моторов на столь высоких температурах теоретически должна положительно сказаться на эффективности. Но не все так просто. С одной стороны, высокая температура и правда снижает термопотери, но с другой — перегретые компоненты мотора снижают мощность. Так что инженерам всегда приходится искать компромисс.
Даже когда с помощью внешнего «холодильника» охлаждают двигатель, температура поршней, колец, шатунов и других внутренних деталей существенно не опускается и может быть близка к температуре масла, а это примерно 160-165 градусов. И это огромная проблема, ведь слишком большая температурная дельта между деталями мотора может вывести его из строя — движок может просто заклинить.