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Qu'est-ce qu'un intercooler ?

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Dossier
Par Michaël le 11 juin 2021

L'intercooler, également appelé refroidisseur d'air de charge, est essentiellement un radiateur (ou plutôt un refroidisseur intermédiaire), généralement utilisé dans les moteurs à combustion interne avec turbocompression.

Où se trouve l'intercooler ?

On le trouve souvent après le turbo ou après le compresseur volumétrique, afin de refroidir l'air avant qu'il n'entre dans les cylindres. Pour être précis, il existe des intercoolers montés devant le radiateur, au-dessus du moteur ou sur le côté du pare-chocs.

Il existe principalement deux types d'intercoolers :

  • Échangeur air-air : il exploite le simple passage de l'air - avec la dispersion thermique qui en découle - pour obtenir la diminution de la température de sortie. Ils ont besoin de beaucoup d'espace pour se loger
  • Échangeur air-eau : ce système peut utiliser un réfrigérant ou un système de refroidissement ad hoc. Plus efficace, mais aussi plus cher que l'air-air, il est très présent dans le sport automobile

Les intercoolers d'origine (OEM) peuvent être équipés d'un radiateur avec pompe et réservoir d'eau.

En général, les refroidisseur d'air de charge les plus connus sont ceux montés sur les voitures ou les camions, mais il en existe de différentes tailles : les plus gros sont montés sur les moteurs diesel des navires et peuvent même peser plus de 2 tonnes. L'introduction des premiers intercoolers sur les voitures a eu lieu au début des années 80, comme sur la première Lancia Delta en 1986. En fait, ils étaient déjà installés depuis longtemps sur les véhicules de course, principalement sur les voitures de rallye. Les premiers refroidisseur d'air de charge ont notamment été installés sur les gros moteurs (camions et véhicules de travail en général).

Comment fonctionne l'intercooler ?

Nous savons que la compression de l'air entrant implique non seulement une pression plus élevée, mais aussi une température plus élevée. C'est un inconvénient, car avec moins d'oxygène, l'air lui-même sera moins dense. En fait, lorsque la chaleur diminue, la quantité de masse d'air entrant dans les cylindres par minute augmente, ce qui se traduit par une plus grande quantité de carburant brûlé.

En un mot : efficacité. En particulier, on peut calculer le rendement thermique comme le rapport entre le différentiel entre la température à l'intérieur de l'intercooler T2 et la température dans le collecteur d'admission T3 et le différentiel entre la même température à l'intérieur du refroidisseur intermédiaire T2 et la température ambiante externe T1.

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

Par exemple, avec 148° internes à l'intercooler, 66° externes (dans le collecteur) et 32° ambiants, on obtient 82/116, c'est-à-dire un intercooler qui nous refroidit de 71% de la température de la masse d'air.

Un autre avantage de l'intercooler est qu'il nous protège est celui des détonations, qui seraient provoquées par des températures élevées, entraînant également une casse interne du moteur. On se souvient en effet que, une fois comprimée, la masse d'air peut passer d'environ 30° à 135°.

En fait, un rapide calcul nous permet de comprendre le gain qu'un bon intercooler peut nous apporter même sans remappage : pour chaque 12° de refroidissement du mélange air-carburant, on obtient un gain de puissance de 1%. Il n'est pas surprenant que l'octane normalement requis, s'il n'y a pas d'intercooler, soit plus important.

En moyenne, un intercooler d'origine peut refroidir jusqu'à -37/38°, garantissant ainsi un surplus de puissance de +10% en moyenne, tout en évitant tous les problèmes mentionnés ci-dessus. Spearco Performance Products USA affirme être en mesure d'obtenir jusqu'à +18% de puissance finale.


D'autres avantages ont également été constatés grâce à l'utilisation d'un refroidisseur d'air de charge correctement dimensionné :

  • Consommation de carburant réduite
  • Moins de contraintes dans les cylindres, le bloc et la culasse
  • Légères réductions en termes d'émissions environnementales (NOx)

Intercooler amélioré

À ce stade, il est clair que l'intercooler est un excellent moyen d'améliorer les performances globales des véhicules. D'où la demande croissante d'intercoolers capables d'absorber de plus en plus d'air.

Dans ce sens, l'intercooler amélioré nous vient en aide et permet, grâce à des volumes plus importants, de refroidir une plus grande masse d'air qu'un refroidisseur d'origine. Pour ces raisons, les refroidisseurs qui offrent plus de litres que la normale peuvent être utiles, même s'ils sont fabriqués à la main.

Bien sûr, tout ce qui brille n'est pas or, le dimensionnement est fondamental et suit des règles physiques précises. Tout d'abord, rappelons qu'une augmentation exagérée nous fera payer le prix en termes de pression, mais surtout, gardons à l'esprit le facteur espace et positionnement.

Sans compter qu'avec un système d'intercooler disproportionné par rapport aux besoins du véhicule, des phénomènes de retard (turbo) ont souvent été constatés - même empiriquement - avec et sans downpipe. En revanche, une augmentation correcte et cohérente avec le système turbo peut permettre des cartographies plus poussées que la normale, précisément à cause de la résistance supérieure que nous aurons avec l'intercooler augmenté. En résumé, le meilleur intercooler n'est pas seulement celui qui possède la technologie la plus avancée, mais surtout celui qui s'aligne le mieux avec le système turbo-moteur en termes de dimensions, de positionnement et d'espace occupé.

Intercooler cassé : quels sont les symptômes ?

Voici quelques symptômes d'un intercooler cassé :


Le témoin d'anomalie du moteur apparaît-il ?

Si oui, cela peut être un signe que le refroidisseur intermédiaire est défectueux.


Le véhicule ne "tire pas" à l'accélération ?

C'est également un symptôme classique d'un intercooler cassé.


Entendez-vous un souffle à l'accélération ?

Il est possible qu'en plus de ce qui précède, un dysfonctionnement du système intercooler soit en cause.