インタークーラーとは？その目的と機能

かつて、中間空気冷却システムは強力なスポーツカーとしか結びつかないものでした。しかし今では、インタークーラーはガソリン車であろうとディーゼル車であろうと、広く普及している大衆モデルでも見かけます。Auto30.comと一緒に詳しく見ていきましょう。

インタークーラーとは

インタークーラーは、ターボ搭載エンジンのコンポーネントで、シリンダーに入る前に空気を冷却する役割を担っています。コンプレッサーとスロットルバルブの間に位置しているため、中間冷却機とも呼ばれます。

従来のインタークーラーの構造は、エンジンの冷却システムに使用されるラジエータータイプの熱交換器です。冷却液の代わりに圧縮空気が流れますが、チューブはかなり広くなっています。その他の点では、デバイスと動作原理は似ています。

また、希少な解決策として、オイルが熱媒体として使用される空冷・水冷インタークーラーがあります。両タイプを別途考察します。

インタークーラーの必要性

インタークーラーの主な目的は、吸入された空気の温度を下げることにより、混合気の密度を高め、燃焼効率を向上させることです。ターボチャージャーとスーパーチャージャーは、エンジンに入る前に空気を圧縮します。これにより、燃焼室内の酸素量を増やし、より多くの燃料を供給し、さらなるパワーを得ることができます。

そのため、現代のターボエンジンは、ガソリンエンジンであれディーゼルエンジンであれ、必ずインタークーラーを備えています。

インタークーラーの動作

アイデアは簡単です：シリンダーに入る空気が多ければ多いほど、潜在的なパワーは高まります。しかし、圧縮すると空気は熱が生じます—これは物理学です。そして、温度が上がると空気の密度が下がり、その体積が「非効率的」になります。そこでコンプレッサーの後、熱い空気はインタークーラーに送られ、そこで冷却され再び密度が増し、吸入系統に入る前に再凝固されます。

インタークーラーには2つの主要なタイプがあります。

空冷式

これは最も一般的な選択肢です。構造的には、複数の冷却フィンを持ったラジエーターに似ています。多くの場合、車の前部に取り付けられ、常に逆気流によって空冷されます。しばしば冷却システムやエアコン、その他のコンポーネントのラジエーターと「サンドイッチ」状に組み合わされます。

時には、標準的でない場所—エンジンの上や側面—に取り付けられることもあります。そういった場合、冷却器への空気供給のために特別なチャネルが設けられています。

液冷式

技術的に複雑で高価なオプションです。ここでのインタークーラーは、個別に循環する熱媒体システムを持った閉じられた系統です。空気の代わりに特別なオイルがポンプでシステム内を循環します。オイルはコンパクトなラジエーターで冷却され、その後、吸気マニホールド近くの熱交換器に到達し、そこで入ってくる空気を冷却します。

このシステムの利点は、そのコンパクトさです。クラシックなラジエータの設置スペースがない場所で使用されます。

インタークーラーの典型的な故障

通常の空冷インタークーラーでの主要な問題は、空気漏れになる可能性があります。原因はアルミニウム部品の腐食で、特に古い車でこの現象が見られます。湿度が高い条件や塩化反応媒質が使用されている場合、このプロセスは加速します。薄いヒレが破損すると熱交換が悪化し、冷却効率が低下します。

液冷回路のシステムでは、オイル漏れやポンプまたは熱交換器の故障など、より多様な故障が発生する可能性があります。しかし、これらのシステムは主にスポーツカーや改造車に搭載されており、日常の市街地走行と比べて運用条件が大きく異なります。