Un refroidisseur intermédiaire est un échangeur de chaleur, souvent utilisé dans les moteurs turbocompressés, qui refroidit l'air comprimé avant qu'il n'entre dans le moteur. En refroidissant l'air, les refroidisseurs intermédiaires augmentent sa densité, permettant un processus de combustion plus efficace et augmentant finalement la puissance et les performances du moteur.
Voici une explication plus détaillée : Fonction : Les refroidisseurs intermédiaires réduisent la température de l'air comprimé produit par un turbocompresseur ou un compresseur. Comment ça marche :Lorsque l’air est comprimé, il se réchauffe. Cette augmentation de température réduit la densité de l’air, ce qui signifie que moins d’air peut pénétrer dans le moteur. Le refroidisseur intermédiaire élimine cette chaleur, augmentant la densité de l'air et permettant à plus d'oxygène de pénétrer dans le moteur pour la combustion. Avantages : Puissance accrue : plus d’air signifie que plus de carburant peut être brûlé, ce qui entraîne une augmentation de la puissance du moteur. Efficacité énergétique améliorée : une combustion efficace entraîne une meilleure économie de carburant. Cognement moteur réduit : Un air plus frais réduit le risque de cognement moteur (détonation prématurée). Types : Les refroidisseurs intermédiaires peuvent être air-air (refroidissement avec de l'air ambiant) ou air-eau (refroidissement avec un liquide de refroidissement). Emplacement : Les refroidisseurs intermédiaires sont généralement situés entre le turbocompresseur et le collecteur d'admission du moteur.
Le refroidissement intermédiaire améliore l'efficacité d'un cycle Brayton en abaissant la température de l'air comprimé avant qu'il n'entre dans les étapes de compression suivantes. Cela réduit le travail requis pour la compression, car l'air plus froid a une densité plus élevée et permet un plus grand débit massique à travers le système.
Dans le même temps, le liquide de refroidissement circule également dans le refroidisseur intermédiaire. Le liquide de refroidissement liquide est utilisé pour évacuer l'excès de chaleur du refroidisseur intermédiaire vers un radiateur externe, qui renvoie le « nouveau » liquide de refroidissement froid au refroidisseur intermédiaire pour faciliter un refroidissement ultérieur.
Les refroidisseurs intermédiaires, que l'on trouve dans les moteurs turbo ou suralimentés, fournissent un refroidissement indispensable qui améliore les performances et l'efficacité du moteur. Avant de décrire leur fonctionnement, nous verrons d’abord pourquoi vous pourriez en avoir besoin.
Par souci de simplicité, nous nous en tiendrons aux moteurs utilisant des turbocompresseurs avec des moteurs à combustion interne pour cette explication. Un moteur à turbocompresseur produit beaucoup de chaleur tout en comprimant l’air ambiant, ce qui lui permet d’injecter plus d’air dans le moteur.
Plus d'air signifie que vous pouvez brûler plus de carburant et obtenir plus de puissance (ce qui augmente le rendement énergétique et réduit les déchets). Cela peut paraître simple, mais l’air comprimé devient très chaud, ce qui lui fait perdre de sa densité et transporte donc moins d’oxygène.
L'oxygène est vital pour la combustion du mélange air-carburant. L'air comprimé doit être refroidi pour augmenter la densité et l'oxygène — c'est là qu'intervient le refroidisseur intermédiaire.
Les refroidisseurs intermédiaires air-air sont l'application la plus courante pour les véhicules de tous les jours en raison de leur simplicité. Pour décrire ce système : L'air à température ambiante pénètre dans l'admission du turbocompresseur. Cet air est converti en air comprimé chaud. L'air comprimé chaud est transféré au refroidisseur intermédiaire, où il est refroidi avant d'être envoyé au moteur. L'air extérieur, passant par l'extérieur du refroidisseur intermédiaire, évacue l'excès de chaleur.
Un refroidisseur intermédiaire air-eau est beaucoup plus complexe, mais il devient de plus en plus populaire dans les voitures en raison de son efficacité plus élevée. Le processus fonctionne comme ceci : L'air à température ambiante pénètre dans l'admission du turbocompresseur. Le turbocompresseur comprime et chauffe cet air. L'air chauffé est envoyé au refroidisseur intermédiaire, qui refroidit l'air avant d'être envoyé au moteur. En même temps, le liquide de refroidissement circule également à travers le refroidisseur intermédiaire. Le liquide de refroidissement est utilisé pour évacuer l'excès de chaleur du refroidisseur intermédiaire vers un radiateur externe, qui renvoie le « nouveau » liquide de refroidissement froid au refroidisseur intermédiaire pour faciliter le refroidissement. il y a deux circuits transportant de l'air ou du liquide de refroidissement, cela nécessite généralement plus de composants et de raccords, tels que des tuyaux. Par conséquent, les refroidisseurs intermédiaires air-eau peuvent être un peu chers mais restent très efficaces, en particulier dans les applications où la vitesse du véhicule peut être plus lente.
Un problème potentiel inclut le risque d’absorption de chaleur, où il y a une accumulation de chaleur résiduelle à proximité du moteur et une capacité de refroidissement insuffisante pour réduire la température.
Ce problème peut généralement être résolu en augmentant le débit de liquide de refroidissement afin qu’il puisse dissiper la chaleur plus rapidement.
