L'intercooler, également appelé échangeur air/air ou échangeur air/eau (on trouve aussi le terme refroidisseur intermédiaire), est un dispositif mécanique utilisé pour refroidir l'air d'admission sur les moteurs équipés d'un système d'admission forcée comme un turbocompresseur ou un compresseur. Commercialisé à partir de la fin des années 70 et du début des années 80 sur une poignée de voitures à vocation sportive, son rôle est de refroidir l'air après qu'il a été comprimé, afin d'améliorer la combustion.
Qu'est-ce qu'un refroidisseur intermédiaire (intercooler) ?
Le refroidisseur intermédiaire, ou intercooler, est un élément clé des moteurs suralimentés. Il optimise les performances des turbocompresseurs et des compresseurs volumétriques en exploitant un principe simple : refroidir l'air comprimé augmente sa densité.
Pourquoi un intercooler est-il nécessaire ?
Les compresseurs augmentent la densité de l'air avant qu'il n'atteigne les cylindres, permettant au moteur de brûler plus de carburant et de créer plus de puissance.
Ce processus de compression génère beaucoup de chaleur, augmentant la température de l'air entrant. Un air chaud peut provoquer des ratés d'allumage, un blocage du moteur et une baisse des performances. De plus, la densité de l'air étant inversement proportionnelle à sa température, une hausse de température réduit la quantité d'oxygène disponible pour la combustion.
L'intercooler permet de réduire la température de l'air comprimé, densifiant ainsi l'admission d'air et fournissant plus d'oxygène au moteur. Le carburant est alors brûlé de manière plus efficace, le rapport air/carburant dans chaque cylindre étant maintenu à un niveau optimal.
En détails, la densification de l'air apporte plusieurs avantages :
- Plus de puissance : L'air dense améliore la combustion, donnant un gain de puissance qui peut atteindre 20 %.
- Moins de chaleur : En refroidissant l'air d'admission, l'intercooler réduit les contraintes thermiques sur le moteur, ce qui augmente sa longévité.
- Meilleur rendement : La baisse des températures limite les risques de cliquetis, permettant des réglages plus pointus et un meilleur rendement global.
- Moins de pollution : Une combustion optimisée réduit la formation de NOx et d'hydrocarbures imbrûlés.
L'intercooler est de plus en plus présent dans les moteurs modernes suralimentés. Il joue un rôle qui, comme nous venons de le voir, permet de concilier performances et respect des normes antipollution (qui sont de plus en plus strictes).
La position de l'intercooler sur votre véhicule peut grandement influencer son efficacité. Un intercooler frontal, placé directement derrière la calandre, bénéficie d'un flux d'air maximal, offrant généralement les meilleures performances de refroidissement. Cependant, cette position peut être vulnérable aux impacts et aux débris. Les intercoolers de type top-mount, placés sur le dessus du moteur, sont moins exposés mais peuvent souffrir d'une exposition à la chaleur du moteur. Lors de votre choix, considérez non seulement les performances, mais aussi la protection et la facilité d'installation dans votre véhicule spécifique.
A savoir
Fonctionnement des intercooler
Il existe deux principaux types de refroidisseurs intermédiaires / intercooler : les refroidisseurs air-air et les refroidisseurs air-eau, qui utilisent des méthodes de refroidissement différentes.
- Air-air : Il utilise l'air ambiant comme refroidisseur. Simple et efficace, mais son placement est crucial pour capter un maximum d'air frais (montage frontal ou sur la partie supérieure).
- Air-eau : Plus compact, il utilise un circuit d'eau glycolée. Plus performant à basse vitesse, mais nécessite une pompe et un radiateur en plus.
Le choix de la taille de l'intercooler est un vrai casse-tête : trop petit, il bride les performances ; trop grand, il crée trop de résistance à l'air.
| Type d'échangeur | Avantages | Inconvénients | Applications courantes |
|---|---|---|---|
| Air-Air (montage frontal) | • Rendement thermique optimal en charge soutenue • Simplicité mécanique • Fiabilité accrue • Rapport coût/efficacité favorable | • Volume d'implantation conséquent • Pertes de charges aérodynamiques • Latence à la réponse moteur • Rendement limité à faible vélocité | • Véhicules sportifs • Compétition automobile • Préparations moteur |
| Air-Air (montage sur le dessus) | • Encombrement réduit • Pertes de charge minimisées • Temps de réponse optimisé | • Coefficient d'échange thermique limité • Exposition aux calories moteur • Surface d'échange restreinte | • Subaru Impreza WRX • Compactes performantes |
| Air-Eau (refroidissement liquide) | • Rendement optimal sur toute la plage d'utilisation • Intégration compacte • Régulation thermique précise | • Architecture complexe • Coût de fabrication élevé • Masse additionnelle • Maintenance périodique requise | • Véhicules haut de gamme • Supercars • BMW M, Mercedes-AMG |
| Double étage | • Capacité de refroidissement maximale • Adapté aux très hautes puissances | • Coût prohibitif • Complexité d'installation • Masse importante | • Préparations racing • Dragsters • Usage compétition |
Les dernières innovations, comme les cœurs en plastique ou les systèmes à double étage, permettent d'améliorer encore les performances tout en allégeant l'ensemble. Certains constructeurs explorent même des systèmes de refroidissement actif, pour un contrôle encore plus fin de la température. Il y a régulièrement de nouveaux modèles et des produits très innovants dans le monde des intercooler.
L'importance des collecteurs d'échappement pour un intercooler efficace
Pour optimiser les performances du refroidisseur intermédiaire, il est essentiel d'utiliser des collecteurs d'échappement efficaces. Ceux-ci sont conçus pour améliorer le flux des gaz d'échappement hors du moteur, réduisant ainsi la contre-pression et améliorant l'efficacité globale du système.
Avec de bons collecteurs d'échappement, la charge du turbocompresseur et du refroidisseur intermédiaire est réduite, ce qui se traduit par une augmentation de la puissance... et des performances.
L'utilisation conjointe de ces deux composants offre de nombreux avantages.
- Amélioration des performances du moteur : Les refroidisseurs intermédiaires permettent de comprimer un plus grand volume d'air, augmentant ainsi la puissance. Les collecteurs d'échappement réduisent la contre-pression, améliorant également les performances.
- Augmentation du rendement énergétique : Un moteur plus efficace brûle le carburant de manière plus optimale, ce qui se traduit par une meilleure économie de carburant. Rarement l'objectif premier d'un intercooler, mais toujours bon à prendre.
Pour optimiser les performances, il est important de choisir les bons collecteurs d'échappement en fonction de vos besoins spécifiques et de votre style de conduite (collecteurs longs pour le couple à bas régime, courts pour la puissance à haut régime, etc.).
Pour garantir un fonctionnement optimal, vous devez entretenir régulièrement le refroidisseur intermédiaire et les collecteurs d'échappement. Cela comprend le nettoyage et l'inspection pour détecter les éventuelles fuites, fissures ou dommages. Les pièces endommagées doivent être remplacées rapidement pour éviter des problèmes plus importants.
A savoir
Questions fréquentes à propos des intercooler
Un intercooler plus gros donne-t-il toujours plus de puissance ?
Pas forcément. Un intercooler surdimensionné peut en fait réduire les performances. Il peut créer trop de résistance à l'écoulement de l'air, ce qu'on appelle une perte de charge. Il peut ralentir la réponse du turbo et même diminuer la pression de suralimentation. Le truc, c'est de trouver le bon équilibre entre capacité de refroidissement et fluidité de l'air. Les meilleurs gains viennent souvent d'un intercooler bien dimensionné, avec un bon positionnement et des conduits bien conçus.
Est-ce que je peux installer un intercooler sur une voiture qui n'en a pas d'origine ?
En théorie, oui, mais ce n'est pas simple. Cela n'a de sens que si votre voiture est déjà équipée d'un turbo ou si vous prévoyez d'en installer un. L'ajout d'un intercooler implique pas mal de modifications : il faut de la place pour le monter, revoir les conduits d'air, peut-être modifier le capot ou le pare-chocs. Sans parler des réglages moteur à revoir. C'est un gros chantier qui demande de bonnes connaissances en mécanique. Si votre objectif est de gagner en puissance, il existe souvent des solutions plus simples et moins coûteuses.
Faut-il entretenir régulièrement son intercooler ?
Oui, et pourtant cela est souvent négligé. Avec le temps, l'intercooler peut s'encrasser, surtout si vous roulez beaucoup en ville ou sur des routes poussiéreuses. Les ailettes peuvent se boucher de saletés, réduisant l'efficacité du refroidissement. Un nettoyage tous les 50 000 à 80 000 km n'est pas du luxe. Vous pouvez le faire vous-même avec un nettoyant spécial et de l'air comprimé, en faisant attention à ne pas abîmer les ailettes. Vérifiez aussi régulièrement les durites et les colliers. Une fuite d'air peut vraiment plomber les performances de votre moteur. En cas de doute, un passage chez un garagiste s'impose.
