インタークーラーの特徴・ターボとの関係と塗装の特徴
更新日：2024年01月06日
インタークーラーの特徴
インタークーラーはターボ付きの車に装着されているパーツで、通常前置きタイプのインタークーラーは、フロントバンパーに隠れていて全体を見る事はできません。形はラジエーターやエアコンのコンデンサーのように細かいフィンが取り付けてあります。
インタークーラーは効率よく空気を取り入れて冷やせる場所に取り付けてるのが特徴で、スバルの水平対向エンジンは、エンジン高が低い事から、エンジンの上に取り付けられており、ボンネットにはダクトを空けて効率よく空気を取り入れられるようにしています。
インタークーラーには冷却方法に空冷式インタークーラーと水冷式インタークーラーの2種類が用意されていますが、市販車のほとんどは、空冷式のインタークーラーを採用しています。
空冷式インタークーラー
空冷式インタークーラーは、ほとんどの車の前面にインタークーラーを配置して、走行風を当てて吸入空気温度を冷やす装置です。
シンプルでコストが抑えられ、速度が速くなればなるほど冷却効果が高くなるのが特徴となっており、レーシングカーやチューニングカーに特に適していると言えます。ただし取り回しに工夫をする必要があり、効率よく風を当てることができなければ、インタークーラーの意味がなくなるので、設置場所が限られてしまうのが唯一デメリットです。
水冷式インタークーラー
水冷インタークーラーは、冷却水で吸入空気を冷やすシステムで、かつては初代レガシィやセリカGT-FOURに搭載されていました。当時の水冷式インタークーラーは車のラジエーターの水と共用していたのので、冷却水の温度より吸入空気温度を下げることができないデメリットがあり、普及されませんでした。
しかし最近では、水冷インタークーラーの取り回しの簡単さや設置位置を選ぶ必要が無いメリットが見直され、メルセデスAMGA45や、トヨタCH-R1.2ターボのような小型車に装着されるようになってきました。冷却水はエンジンラジエーターから独立させ、水冷インタークーラー専用のラジエーターを設置する事で、冷却効果を上げています。
インタークーラーの仕組み
ターボチャージャー付きエンジンでは、ターボの過給により圧縮された空気をエンジンに送り込み、大きなパワーを出しています。しかし、ターボチャージャ―で空気を圧縮するということは、空気の温度を上げてしまいます。それは自転車の空気入れを使うと熱くなる事でわかりますが、空気は圧縮すると熱を発するからです。
そもそも空気は冷えていた方が密度が濃いので、より多くの空気をエンジンに送り込めるのですが、温度が高い空気では空気密度が薄いので、想定した空気をエンジン内に送り込めないのでパワーが上がりません。そこでインタークーラーの登場となりました。
インタークラーはラジエーターと同じ熱交換器です。入り口と出口では出口の空気温度が低くなります。それはラジエーターと同じように走行風を当てて、細かく織り込まれたフィンにより熱交換させて吸入空気温度を下げています。
インタークーラーの構造
インタークーラーとラジエーターとは、ほとんど同じ構造をしています。違うとすれば吸入空気量とエア流速を確保するために抵抗が少い内部構造となっていいる事です。
そこで熱を帯びた空気をパイプの通してた場合、より早く熱交換させるんためには表面積を広くしてあげればよいので、インタークラーには多くの折りたたまれたフィンが取り付けられて、その間を走行風が通過する事で、パイプの中の熱を帯びた空気が冷やされる仕組みとなっています。
変わって水冷式は、ラジエーターと同じような構造をしていますが、冷却水が循環してターボにより過給された空気がその廻りを通る事で冷却される仕組みになっています。空気より液体のほうが熱交換効率に優れているので小型化ができるメリットがあります。
インタークーラーとターボの関係
最近はダウンサイジングターボの開発が盛んで、インタークラーを備えている車種が多くなってきました。かつてターボチャージャー付エンジンが市販車で売り出された頃は、インタークラー付きはまだ存在しませんでした。
しかしターボで過給された空気は出口で140℃近くになると言われており、このままエンジンの中に充填しても効率は良いとは言えません。そこでどうしても圧縮空気を冷やしてあげる必要があります。それは高温のエアを吸っていると、燃費悪化やパワーが思うように出せないデメリットがあるためです。
エンジンパワーを上げてあげるには、空気を多くエンジンに送り込むのと同時に、空気密度が濃くなければなりません。そこでインタークーラーはターボ付きエンジンには切り離せない部品となります。
ノッキングとインタークーラー
エンジン不調の中でノッキングという言葉を耳にする事があります。このノッキングとは異常燃焼の事で、ターボ車に多く発生しやすい不具合です。最近の車にはノックセンサーなどの多くのセンサーでエンジンの状態をECUが解析して最適な燃料噴射と点火時期を決めています。
もしインタークーラーに不具合が起き、空気を適正に冷やせなくなった場合、エンジンはノッキングを起こします。それは高温になった空気がエンジン内部に送り込まれるので自然発火しやすくなるためです。そこでECUはノッキングしないように、燃料と点火時期を調整しますが、それはパワーダウンの方向に調整する事になります。
インタークーラーは、エンジンの寿命を延ばすためにも必要であるとともに、燃焼効率を上げて燃費向上やパワーの維持に大変貢献している部品ということになります。
インタークーラーの塗装の特徴
インタークーラーに塗装を考える場合、塗装によって熱交換効率が落ちるのではと心配される方もいるでしょう。しかし塗装してコアにできる塗膜の厚みなどごく薄い物であり、それにより熱交換効率が落ちる事は無いと考えられます。
塗装に使う塗料ですが、一般に売られているラッカー塗料でも問題ありませんが、フロントに取り付けてあるインタークーラーは飛び石やなどにより、強固な塗膜でなければ剥げてしまうでしょう。そこで2液性の塗料で塗装すればラッカー塗料より強固に固まるので、飛び石には多少強くなります。
しかしせっかく熱変換装置であるインタークーラーに塗装するのであれば、放熱塗料で塗装すると、インテーク内のエアーの温度をより下げることができるので、エンジン効率を上げることができます。そこで塗装するのであれば放熱塗料をすすめます。
ラジエーターの塗装と違うのか
ラジエーターを塗装する場合、100℃近い温度になったり、それを超える事も想定されるので腐食防止の耐熱塗料が一般に使われます。しかしインタークーラーはそこまで高温にさらされることが無いので、一般の塗料でも塗装で来る点が一番の違いでしょう。
インタークーラーは多くのカラーバリエーションから好きな色を選び塗装できるメリットがありますが、ラジエーターに使う耐熱塗料は黒色がほとんどなので、好きな色にカスタマイズできないでしょう。
インタークーラーは一般的にフロントの一番前の部分に設置するので、好みの色で塗装すればフロントから見たインパクトがガラリと変わる事でしょう。
インタークーラーの洗浄効果
インタークーラーの内部は走行距離が多くなれば、ブローバイガスによりオイル汚れで真っ黒になってきます。そのまま放置していても特に問題なく走行できますが、内部が綺麗な時より熱交換効率が落ちているのでエンジン効率は下がっています。
そこでインタークーラー内部の洗浄をするとアクセルが軽くなり、車は見違えるようなレスポンスを取り戻すことができます。それと同時に燃費も元のように良くなりますから、インタークーラーの洗浄は良いことづくめです。
インタークーラー内の洗浄にはホワイトガソリンを使い洗浄すると綺麗にできます。ホワイトガソリンが手に入らない時には灯油でも良いですが、灯油で洗浄した後はパーツクリーナで内部の灯油を洗い流す必要があります。
インタークーラーの前置き
ほとんどの車種ではインタークーラーを前置きに設置しています。前置きとはフロントグリルの中に設置する事で、走行風が効率よく当たりやすい場所です。しかし一部の車種では、エンジン上部にインタークーラーを設置している車種も存在します。
フロントにインタークーラーを配置する理由としては、直列エンジンやV型エンジンではエンジンの高さがあるので、エンジンの上にインタークーラーを配置するには無理があります。また、車のフロントには走行風が効率よく当たるので、速度が上がれば上がるほど冷却効果を得ることができることが最大の理由でしょう。
インプレッサ
インタークーラーをエンジン上部に設置している車種は、軽自動車に多く、普通車ではスバル車がインタークラーをエンジン上部に設置しています。そのメリットはフロントのオーバーハングの重量が軽減されるので運動性能が向上できることと、配管を短くできるので圧力損失が少なくレスポンス向上につながる事がおもな理由でしょう。
この他にも昔から、エアーダクトが付いているとハイパワーマシンであるというイメ―ジと雰囲気が上がるといった理由からボンネットにエアダクトを付けています。
しかしWRCカーでは、かなり前からフロントにインタークーラーを配置していることからもわかるように、フロントに配置したほうが冷却効果が高いのは事実です。またWRCカーではボンネット上のエアインテークは空気抵抗にもなり、ドライバーの視界の邪魔にもなりますから、今は取り付けられていません。
インタークーラーの水冷のメリットとデメリット
インタークーラーには空冷式と水冷式がありますが、現在は空冷式のインタークーラーが主流となっています。
水冷式はシステムが複雑になるので、積極的に採用される事はありませんでした。しかし近年コストダウンにより、水冷式のインタークーラーがダウンサイジングターボ車に採用され始めています。
主なメリットは、小型化できるので設置場所にとらわれることが無く何処でも設置ができる事とと、インタークーラーのパイピングも短くできる事で、レスポンスの良いエンジンにすることができます。そのことからNAエンジン並みのレスポンスを求めるダウンサイジングターボと、非常に相性が良い事がわかってきました。
デメリットは、部品点数が増える事でしょう。かつてのようにエンジンラジエーターと同じ冷却水では冷却効果が限られてしまうので新たに専用のラジエーターや循環用のポンプが必要になるのでコストが高くなることでしょう。
大容量インタークーラーへの交換
インタークーラーはターボで過給され高温になった圧縮空気を冷却するために必要ですが、より効率の良いインタークーラーに換装すれば、エンジンのレスポンスやフィーリングが良くなり、走りやすい車に生まれ変わるでしょう。
純正品では開発段階でどうしてもコストという壁が存在します。そのコストを考えればある程度妥協して製品化するしかありませんが、アフターパーツであれば、その制約がなくなるのでより効率の良いインタークーラーを開発、販売することができます。
社外製の大容量インタークラーに限らず、同じメーカーのよりスポーティーに振ったモデルからの流用でも効果があります。例えばインプレッサWRX STI用のインタークーラーをレガシィに移植するといった方法は、かなりメジャーな方法で効果があります。この他にも180SXにS15用のインタークーラーを装着すると効果が高くなります。
社外製インタークラーのメリットとデメリット
社外製の大容量のインタークーラーに交換すれば、純正よりスムーズに空気が流れ、インタークーラーの大型化で冷却効果が上がり、レスポンスが良くなります。また冷えた空気を大量に送り込めるので、パワーアップの効果も望めます。
しかし、高効率の大容量のインタークラーに交換すればパワーアップが望めるのかと言えばそうとも限りません。以前よりも大型化する事で重量が増えたり、軽自動車ではインタークーラーの容量アップで圧力損失でターボラグが発生するデメリットもあります。
この他前置きインタークーラーの場合は、大型化したインタークーラーがラジエーターの冷却効果を落とす可能性があり、水温管理に気を付ける必要があります。あまりにも水温が上がる場合はラジエーターを大型化する必要があるでしょう。
大容量インタークーラー
社外製のインタークーラーもかなりの数がマーケットに出回っていますが、車の仕様に合わせたインタークーラーをチョイスしなければかえって圧力損失を招き、ドッカンターボになってしまうでしょう。
インタークーラーを選ぶ場合はレスポンス重視にするか、より冷えるものでタービン交換に対応した商品にするのかをショップの人と相談して決める事が重要になります。
インタークーラーは製造しているメーカーにより特性も違うので、メーカを選ぶ時にも自分の車に取り付けて効果があるのかを確認する必要があります。メーカーでは車の仕様に合わせた商品も発売されているほか、ワンオフでの制作も行うメーカーもあります。見た目だけにとらわれて、大きいインタークーラーを選ばないようにしましょう。
HKS
HKSからは3タイプのインタークーラーがリリースされています。ノーマルタービンで効率よくレスポンスアップの効果が得られるSタイプインタークーラーと、純正置き換えタイプのタービン交換をした車両や、ウェストゲートタイプの大風量タービンに適合するRタイプ、圧力損失低下を主な目的に置いたGTタイプがあります。
いずれのフィン形状も三角形状を採用し、スムーズな空気の流れを実現しています。インタークーラーは、圧力損失を抑えると冷却効果が悪くなります。この圧力損失を招くのが、インナーフィンとそのレイアウト形状で、空気の通るインナーチューブの断面積をできるだけ広く取り、フィンを薄くすることで圧力損失を抑えているのが特徴です。
ARC
ARCは熱交換機を作る技術は最高でしたが、昔一度倒産をして復活したメーカーです。今でもその技術は生きており、ARCの作るインタークーラーは圧力損失がなく最高の冷却効果を持つ製品を世に送り出しています。
純正を含め、他のメーカーではインナーチューブにはフィンが無いのと、フィンが肉厚になっていますが、ARCのインタークーラーはチューブ内にフィンを配置して肉薄なので、抵抗も少なく冷却効果が非常に高い事が特徴です。停車してインタークーラーのインナー側とアウター側を触り比べると、その温度の違いに驚くでしょう。
さらに風の当たる面が尖っているので、後方にあるラジエーターやコンデンサーにも空気が流れやすい設計になっており、オーバーヒートの心配もありません。そしてイン側がファンネル形状になっているので、若干のブーストアップ効果とアクセルのツキが良くなります。
トラスト
トラストからはGreddyのブランドでインタークーラーが2種類販売されています。おもにスポーツタービンからフルチューンに対応したインタークーラーの販売がメインで、充填効率と冷却効果を狙った商品です。
この他ライトチューンでノーマルタービンでブーストアップに対応した「GReddy インタークーラーキットLS」も販売されており、こちらは冷却性能とレスポンスに重点を置いた設計となっておりコストパフォーマンスに優れた商品です。
トラストからのインタークーラーは、ノーマルタービンでノーマルブーストでは、容量が大きすぎるでしょう。
軽自動車
軽自動車でインタークラーを交換する場合は、純正置き換えタイプのタービンと交換した車両で効果が発揮されます。純正タービンでブーストもノーマルの場合、ドッカンターボとなってしまう事が多いでしょう。
軽自動車ではあまり大きい容量のインタークラーに交換すると、デメリットの方が大きくなるので、純正と同程度の大きさの製品を選ぶことが無難と言えます。
インタークーラーは縁の下の力持ち
インタークーラーは、ターボ車には切っても切り離せない部品です。インタークーラーは長く使用していれば中も汚れてくるので、洗浄すれば見違えるように車は元気よく走ることができるでしょう。
インタークーラーを放熱塗装することや、社外品に交換してカスタマイズする事で、車の性能アップだけでなく見た目も変えられる、車好きにはとても興味のある部品でしょう。
ターボ車にお乗りの方は、一度インタークーラーを覗いて、フィンなどに汚れがあれば洗ってあげましょう。細かいメンテナンスで車は気持ちよく走れるようになるでしょう。
初回公開日：2018年04月06日
記載されている内容は2018年04月06日時点のものです。現在の情報と異なる可能性がありますので、ご了承ください。
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