Lorsque l’air est chauffé, il devient moins dense et perd de l’oxygène. Dans un moteur cela peut poser plusieurs problèmes. Le problème le plus courant est la perte d’efficacité. D'autres problèmes peuvent inclure l'usure et les dommages causés par la chaleur au bloc moteur et les cognements du moteur causés par des poches d'air dans l'air alimenté pour la combustion.
Dans un moteur, un refroidisseur intermédiaire compense l'excès de chaleur provoqué par la suralimentation ou la turbocompression d'un moteur. Lorsque l’air se refroidit, il devient plus dense. Cette densité accrue permet de brûler davantage d'air et de carburant par cycle moteur, ce qui augmente finalement la puissance de sortie du moteur.
Techniquement, un refroidisseur intermédiaire est un dispositif utilisé entre les étapes de suralimentation ou de turbocompression pour refroidir l'air afin de l'utiliser lors de l'étape suivante. Si l’appareil est utilisé à la fin du cycle de suralimentation, on parle d’après-refroidisseur. Malgré cette distinction, les deux noms sont souvent utilisés de manière interchangeable.
La taille et la conception dépendent du moteur dans lequel le refroidisseur intermédiaire est installé. De nombreuses automobiles modernes sont équipées de refroidisseurs intermédiaires ou de refroidisseurs secondaires. On les retrouve également dans les avions et autres moteurs de grande puissance.
Un refroidisseur intermédiaire air-air fonctionne en faisant passer l'air chaud du moteur à travers des tubes. Cet air est refroidi par transfert de chaleur, car de l'air plus froid passe à l'extérieur des tubes. L'endroit où le refroidisseur intermédiaire est monté sur le moteur détermine l'efficacité du système de refroidissement.
Les systèmes montés à l'avant sont les plus efficaces. Ils sont assis à l’avant de la voiture, là où le mouvement vers l’avant de la voiture peut forcer l’air à traverser le système. Il en résulte un apport constant d'air frais.
Les systèmes montés sur le dessus sont légèrement moins efficaces. Ils sont placés au-dessus du moteur, ce qui permet à davantage de chaleur du moteur d'affecter le système de refroidissement intermédiaire, à mesure que la chaleur augmente. De plus, cette configuration ne fournit pas de source d’air frais intégrée. De nombreux mécaniciens contournent ce problème en installant une prise d'air sur le capot, une ouverture surélevée dans le capot qui permet à l'air de passer dans l'espace moteur.
Un refroidisseur intermédiaire air-eau fonctionne en transférant la chaleur de l’air du moteur vers l’eau. Une fois l’eau chauffée, elle s’éloigne des parties chaudes du moteur. Il transfère ensuite la chaleur vers l’air extérieur.
