インタークーラーの役割は？水冷式やターボとの関係も解説

インタークーラーの役割と「水冷」「空冷」方式の仕組みと違い

ターボチャージャーとセットでエンジンルームに組み込まれる事が多い、インタークーラーの役割を紹介します。また、水冷式と空冷式の仕組みとその違い、インタークーラーの設置に積極的なメーカーの技術力についても解説します。

インタークーラーには高温なった空気を冷やす役割がある

インタークーラーは過給機により熱くなった空気を冷やす役目をする

インタークーラーを日本語に訳すと、中間冷却器で、ターボチャージャー（過給器）とエンジンの中間に設置します。インタークーラーは、過給器が吸い込んで、コンプレッサーによって圧縮され高温となった空気を冷やす役割を果たします。

エンジン出力をアップするためには、大量の空気（低密度）が必要です。ノーマルエンジンでは、排気量以上の空気を吸い込むことはできないため、通常よりも多くの空気を取り込み、燃料と空気から得られる爆発エネルギーを増やすために、ターボチャージャーを設置します。

ターボチャージャーは、排気ガスを利用してタービンを回し、コンプレッサーを作動して空気を圧縮します。空気は圧縮されると分子運動が活発化するため、高温状態になります。

高温状態のままで空気がエンジンへ送られてしまえば、ノッキング現象（異常燃焼）が起こりやすくなり、エンジン出力が低下します。そのために、インタークーラーを設置して高温となった空気を冷やします。

つまり、インタークーラーを設置することで、ターボチャージャーが本来の効果を発揮でき、エンジン出力は大幅にアップします。

インタークーラーには「空冷式」と「水冷式」がある

インタークーラーには、空冷式と水冷式の2タイプがあります。それぞれが、高温となった空気をどのような仕組みで冷却するのかを解説します。また、その冷却方式を採用する代表的な車も紹介します。

空冷式は走行中の車が受ける風の力を利用

空冷式は走行中の車が受ける風の力を利用して、高温となっている空気を冷やします。

空冷式には、構造がシンプルで、低コスト、スピードが上がるほど冷却作用が強まるという特徴があります。デメリットは、冷却作用を強めるためにはサイズが必要であり、エンジンルーム内での設置場所が限られるという事です。

スバルはインタークーラーをエンジン上部に配置

スバルはボンネット上にエアインテークを設けて冷たい空気を送り込む

スバルは、インタークーラーをエンジン上部に配置します。その理由には、スバルが長年こだわる水平対向エンジンが大きく関係します。

水平対向エンジンには、縦サイズよりも横サイズの方が、比率が大きいという特徴があります。そのため、エンジン上部の方にインタークーラーを設置するのに適したスペースが生まれます。

WRX STIやレヴォーグなどのスバル車は、ボンネットに大きなエアインテークを設けて、インタークーラーに冷たい風を送りこむ、冷却システムを採用します。

メルセデスベンツ・Aクラスはエンジン前方にインタークーラーを配置

Aクラスはフロントグリルからインタークーラーへ送る空気を取り込む

メルセデスベンツ・Aクラスでは、エンジン前方部に空冷式インタークーラーを配置します。

Aクラスのように、前方部に空冷式インタークーラーを配置する車は、温まった空気を冷やすのに利用する風を、フロントグリルから取り込みます。

水冷式はエンジンの冷却水を利用

水冷式は、エンジンの冷却水を利用して、高温となった空気を冷やします。水冷式は、トヨタのC‐HRや、VW（フォルクスワーゲン）のTSIエンジンで採用されます。

水冷式には、低速域でも空気を冷やす、コンパクト化できるといった特徴があります。デメリットは、冷却水の温度以下には空気の温度を下げられない、製造コストが高いという事です。

コスト面や冷却水の影響を受けやすい短所は、エンジン冷却系統から独立させた、インタークーラー専用のラジエーターを設置する事で解決されます。

トヨタC‐HRは水冷式インタークーラーを搭載

C-HRのようなスペースが限られるコンパクトカーは水冷式インタークーラーを採用

水冷式インタークーラーは、空冷式よりもサイズがコンパクトであるため、エンジンルームスペースが限られるコンパクトカーに適しています。

トヨタを代表するコンパクトSUVであるC-HRは、ガソリン車モデルで、直列4気筒DOHCインタークーラー付ターボエンジンを搭載し、クラストップレベルの高出力を実現します。

フォルクスワーゲンは主力車種ゴルフで水冷式インタークーラーを採用

走行性能の高いゴルフは安定して冷却できる水冷式インタークーラーを搭載

フォルクスワーゲンは、主力車種ゴルフで「直噴+過給」システムにより、優れた環境性能とハイレベルなスポーツ走行を実現するTSIエンジンを搭載します。

同車は、TSIエンジンの特徴である低回転域からパワフルな走りと、素早いレスポンス性をサポートするために、水冷式インタークーラーを採用します。

インタークーラーとラジエーターの違いとは？構造は似ているが冷やす対象が異なる

ラジエーターは、インタークーラーと構造・見た目が似ていますが、熱を冷ますべき対象が違います。
インタークーラーが圧縮され高温となった空気を冷ますのに対して、ラジエーターはエンジン冷却水を冷やす役割を担っています。

インタークーラーはターボ車に欠かせない部品ですが、ラジエーターはターボ車以外の水冷エンジンの車、要するに現在の大多数の四輪車にとって必要不可欠です。もしラジエーターがなかったら、エンジンは熱を逃がすことができず、オーバーヒートしてしまいます。

ダウンサイジングターボ普及によってインタークーラーのニーズが高まる

国内外の自動車メーカーは、ガソリン車でさらなる低燃費を実現するために、エンジンの排気量を減らしながらも、ターボチャージャーの搭載によって動力性能を確保する「ダウンサイジングターボ」方式を採用します。

エンジンにターボシステムを組み込む車には、インタークーラーは必ずしも必要という訳ではありませんが、ターボ本来の設置効果を期待するのなら、インタークーラーの搭載が望まれます。

自動車には、高い環境技術が求められるようになってきました。その環境技術の一つであるダウンサイジングターボを採用する車は増えています。そのため、インタークーラーのニーズも高まっています。