Un échangeur air-air peut être utilisé sur les moteurs turbocompressés et suralimentés. Sur un moteur turbocompressé, il est placé entre le turbocompresseur et le moteur. Sur un moteur suralimenté, il est généralement placé entre le compresseur et le moteur.
Un échangeur air-air se compose d'un noyau et de deux réservoirs d'air reliés de part et d'autre de ce noyau. Ce dernier est constitué de nombreuses ailettes et de tubes permettant la circulation de l'air comprimé. L'aluminium est un matériau largement utilisé pour la fabrication des échangeurs air-air en raison de sa légèreté et de sa bonne conductivité thermique. Cependant, certains échangeurs air-air sont fabriqués avec des réservoirs d'air en plastique.
Les échangeurs de chaleur sont généralement conçus selon deux types : l’échangeur air-air et l’échangeur air-eau. De par sa simplicité, son faible coût et sa légèreté, l’échangeur air-air est le plus couramment utilisé.
Les échangeurs air-air fonctionnent en faisant passer l'air comprimé provenant du turbocompresseur ou du compresseur à travers le noyau de l'échangeur. Les ailettes et les tubes de ce noyau contribuent à dissiper la chaleur de l'air, ce qui permet de le refroidir. L'air plus frais pénètre ensuite dans le moteur, où il peut contribuer à augmenter la puissance et l'efficacité.
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