Intercooler : qu’est-ce que c’est et comment ça marche ?

Maintenant que nous avons dissipé tous les doutes sur ce qu’est un turbocompresseur pour votre voiture et sur les différents types que l’on peut trouver sur le marché, nous allons faire connaissance avec une autre pièce maîtresse de la structure mécanique des moteurs suralimentés : l’inter-refroidisseur. Alors que la tendance à équiper la majorité des véhicules de moteurs turbo se confirme (grâce aux stars), nous allons aujourd’hui nous pencher sur ce qu’est l’intercooler et sur son fonctionnement, un élément qui prend de plus en plus d’importance et dont il est important de connaître tous les détails.

La définition la plus élémentaire que l’on puisse donner est qu’il s’agit d’un intermédiaire entre le turbo et l’admission du moteur. Il refroidit le flux d’air provenant du turbocompresseur (qui fonctionne à des températures très élevées), en le redirigeant vers le collecteur d’admission à une température optimale.

Fonction de l’intercooler

Pour atteindre son objectif, il est essentiel de placer le refroidisseur intermédiaire dans une position où il peut aspirer l’air directement, devenant ainsi un « refroidisseur » efficace. En général, si le refroidisseur intermédiaire est de grande taille, il est placé à l’avant et au centre du véhicule. S’il est plus petit, on le trouve généralement dans les passages de roue avant.

Le« démarrage de l’intercooler » est déclenché lorsque nous demandons plus de puissance en appuyant sur la pédale d’accélérateur ; à ce moment-là, les pales du turbo sont activées, aspirant l’air atmosphérique à travers le filtre. L’intercooler a pour fonction essentielle de refroidir l’air provenant du turbo. Par conséquent, si le turbo aspire de l’air froid, comme c’est le cas en hiver, la tâche de ce « refroidisseur » s’en trouve considérablement facilitée. Ainsi, une fois que le boîtier du turbo dirige l’air atmosphérique à travers le tuyau (comme le montre la partie rose de l’image ci-dessous), celui-ci est rapidement envoyé vers l’intercooler.

Où se trouve le refroidisseur intermédiaire ?

L’avantage de placer le refroidisseur intermédiaire à un endroit qui reçoit une grande quantité d’air extérieur est qu’il ne mettra pas longtemps à refroidir le flux d’air provenant du turbo. Si nous continuons à accélérer, le collecteur d’admission aura l’accélérateur ouvert et les pistons demanderont plus d’air.

Comme le montre le schéma ci-dessus, nous nous trouvons actuellement dans la partie colorée en bleu (qui correspond à l’air plus froid), qui pénètre dans les pistons et est expulsée dans le collecteur d’échappement du turbo (qui est relié au tuyau d’échappement). Pour résumer ce premier point : l’air entre dans le collecteur d’admission à une température extérieure, est chauffé par la pression, est refroidi par l’intercooler et envoyé au moteur à la bonne température. Bien qu’il puisse sembler à première vue une invention banale, l’intercooler permet aux moteurs suralimentés de donner le meilleur d’eux-mêmes.

Améliorer les performances et l’efficacité grâce à l’intercooler

Comme nous l’avons vu, le rôle fondamental de l’intercooler dans le processus de suralimentation d’un moteur réside dans sa capacité à réduire la température de l’air comprimé. Cette fonction a non seulement un impact direct sur la puissance du moteur, mais elle influence également de manière significative l’efficacité globale du système.

Voici quelques raisons clés qui soulignent l’importance du refroidissement fourni par l’intercooler :

1. Amélioration de la densité de l’air : lorsque l’air est comprimé dans le turbo, il a tendance à se réchauffer. Le refroidisseur intermédiaire contrebalance cette hausse de température, ce qui permet à l’air comprimé d’atteindre une densité optimale. En refroidissant l’air, la quantité d’oxygène par unité de volume augmente, ce qui permet d’obtenir un mélange air-carburant plus riche et une combustion plus efficace dans la chambre de combustion.
2. Puissance accrue : la réduction de la température de l’air d’admission a un impact direct sur la puissance du moteur. En fournissant un flux d’air plus froid et plus dense aux cylindres, la capacité à générer de la puissance est améliorée, ce qui se traduit par des performances plus robustes du véhicule.
3. Prévention de l’auto-allumage : une chaleur excessive dans la chambre de combustion peut entraîner des phénomènes indésirables tels que la détonation ou l’auto-allumage. Un refroidissement efficace du refroidisseur intermédiaire permet d’éviter ces situations, ce qui garantit un fonctionnement plus régulier et protège les composants du moteur contre les dommages.
4. Efficacité thermique du moteur : en maintenant des températures d’admission plus basses, le refroidisseur intermédiaire contribue à améliorer l’efficacité thermique du moteur. Cela se traduit par un meilleur rendement énergétique et une réduction des émissions de polluants, ce qui permet de respecter les normes environnementales et les réglementations en matière d’efficacité.
5. Régularité des performances : un refroidissement adéquat garantit une meilleure régularité des performances du moteur, même dans des conditions d’utilisation intensive ou sous des climats chauds. Ceci est particulièrement important pour les véhicules sportifs et à hautes performances qui peuvent être soumis à des conditions de conduite extrêmes.

Entretien de l’intercooler

Dans l’ensemble, cette opération est généralement réalisée par des experts, mais si vous êtes doué pour cela… qui sommes-nous pour étancher votre curiosité ?

Le refroidisseur intermédiaire, élément essentiel de l’optimisation des performances du moteur, nécessite un entretien régulier pour garantir son efficacité au fil du temps. Afin de satisfaire votre goût pour la mécanique, voici quelques pratiques d’entretien essentielles :

1. Nettoyage des ailettes et des surfaces externes : les ailettes du refroidisseur intermédiaire et leurs surfaces externes peuvent accumuler de la saleté, des insectes, des feuilles et d’autres débris au cours de l’utilisation normale du véhicule. Ces zones doivent être nettoyées régulièrement pour garantir un flux d’air sans obstruction. Un refroidisseur intermédiaire propre permet un transfert de chaleur plus efficace, c’est-à-dire qu’un refroidisseur intermédiaire propre est un refroidisseur intermédiaire heureux.
2. Inspection des connexions et des tuyaux : il est essentiel de vérifier les connexions et les tuyaux du système de suralimentation pour éviter d’éventuelles fuites d’air. L’inspection visuelle des connexions pour détecter les fissures, les dommages ou les connexions desserrées permet d’éviter les pertes de pression et de maintenir l’efficacité du refroidisseur intermédiaire.
3. Vérification du niveau du liquide de refroidissement : cette opération est facile, mais uniquement dans le cas des refroidisseurs intermédiaires utilisant des systèmes de refroidissement à eau. Dans ce cas, il est important de vérifier régulièrement le niveau et la qualité du liquide de refroidissement, car un niveau insuffisant ou la présence de contaminants peut avoir une incidence négative sur les performances du refroidisseur intermédiaire.
4. Contrôle de la pression du turbo : il est essentiel de maintenir la pression du turbo dans les limites recommandées. Des pressions excessives peuvent entraîner des contraintes supplémentaires et, à long terme, affecter l’efficacité de l’échange thermique. Mais, voyons, cela concerne tous les aspects de votre vie.
5. Contrôle de la température : nous pouvons utiliser des outils de diagnostic pour contrôler les températures de l’air d’admission et du refroidisseur intermédiaire. Des variations inhabituelles peuvent indiquer des problèmes dans le système, c’est pourquoi une surveillance constante permet d’identifier tout changement précoce et de résoudre les problèmes potentiels avant qu’ils n’affectent les performances.
6. Contrôles du programme de maintenance préventive : En principe, il est bon d’établir un programme de maintenance préventive comprenant des inspections régulières, des nettoyages programmés et des tests de performance. Une approche proactive permet de traiter tout problème potentiel avant qu’il n’affecte les performances du refroidisseur intermédiaire.

L’avenir du refroidisseur intermédiaire

L’évolution constante de la technologie et le développement des voitures les plus récentes ont conduit à diverses innovations dans la conception et le fonctionnement des refroidisseurs intermédiaires, toujours dans le but de maximiser l’efficacité du moteur et d’optimiser les performances du véhicule. Parmi les dernières tendances en matière d’évolution des refroidisseurs intermédiaires, il est important de mentionner que les matériaux qui les composent sont désormais beaucoup plus légers et durables. Ces innovations dans les matériaux de construction, tels que les alliages d’aluminium et les composites avancés, ont permis de créer des refroidisseurs intermédiaires plus légers et plus résistants, contribuant à réduire le poids total du système de suralimentation, améliorant ainsi l’efficacité globale du véhicule. Les nouvelles technologies d’échange thermique sont encore plus efficaces et améliorent le rendement thermique du refroidisseur intermédiaire.

Les dernières conceptions innovantes d’ailettes et de conduits assurent un transfert de chaleur plus rapide et plus efficace, rendant l’air plus frais et plus performant avant qu’il ne pénètre dans les cylindres du moteur. En plus de ces conceptions, les nouveaux systèmes de gestion thermique sont beaucoup plus avancés, avec des systèmes qui adaptent les performances du moteur aux conditions de conduite. Ces systèmes peuvent ajuster automatiquement le débit du liquide de refroidissement ou de l’air, assurant ainsi un refroidissement optimal dans diverses situations, de la circulation urbaine à la conduite à grande vitesse.

Sans quitter l’aspect conception industrielle, nous devons dire que l’aérodynamisme ne concerne pas seulement l’extérieur de la voiture : les refroidisseurs intermédiaires bénéficient également de conceptions aérodynamiques plus sophistiquées qui améliorent le flux d’air et minimisent la traînée. L’optimisation aérodynamique contribue non seulement à un refroidissement plus efficace, mais elle réduit également la force portante, ce qui améliore l’efficacité du véhicule à grande vitesse.

Le refroidisseur intermédiaire dans les voitures hybrides

Enfin, en ce qui concerne la technologie et l’hybridation, ces refroidisseurs intermédiaires de nouvelle génération sont dotés de capteurs intégrés qui surveillent en temps réel la température de l’air, la pression et d’autres paramètres clés. Ces données peuvent être utilisées par les systèmes de gestion du moteur pour ajuster dynamiquement le fonctionnement du refroidisseur intermédiaire et optimiser les performances du véhicule en temps réel.

Refroidisseurs intermédiaires hybrides et multi-étages: une innovation qui vise à répondre aux besoins de refroidissement dans diverses conditions de conduite, ces systèmes peuvent être adaptés pour fournir un refroidissement plus efficace dans des situations allant de la conduite quotidienne à la course sur circuit ; idéal pour les voitures qui ont l’air de sortir d’un circuit de course mais qui peuvent être conduites sur nos routes sans perdre de vitesse lorsqu’elles entrent sur un circuit de course.