Publié le
9 octobre 2020

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Roger Waters / Wish you were here.

radiateur

©LV

Le circuit de refroidissement

Pourquoi avoir un circuit de refroidissement sur une voiture avec un moteur thermique ?

Un moteur moderne à combustion interne quatre temps a un rendement maxi de 36% pour un essence et 42% pour un diesel lors d’utilisation optimale.
Lors d’une utilisation sur un petit trajet, par exemple en ville, avec la phase de réchauffement, l’utilisation du moteur à des régimes qui ne sont pas optimaux, le rendement du moteur descend à 15 %.
Le reste c’est quoi (entre la quantité d’énergie obtenue par la combustion du carburant et l’énergie restituée aux roues pour se déplacer) ?
Principalement de la chaleur, due aux frottements mais aussi due au principe même du moteur à quatre temps. Cette chaleur qui n’est pas vraiment désirée et n’est pas utilisable, il faut l’évacuer pour ne pas détruire le moteur (par surchauffe).

Il existe deux grandes catégories de refroidissement, les refroidissements par air et les liquides.

Une turbine pulse de l’air autour des cylindres qui sont munis d’ailettes. C’est le refroidissement par air. Le principe est simple, mais devient compliqué pour les gros moteurs. Les voitures équipées de refroidissement par air sont : les 2CV, les Porsche 911 jusqu’en 2004, les Fiat 500, la Tatra 603 et quelques autres.

Les autres ont un refroidissement liquide.
Du liquide circule, en circuit fermé, autour des cylindres et dans la culasse (les endroits les plus chauds du moteur). Ce liquide se charge de chaleur et ainsi peut la transporter.
Une pompe à eau entrainée par le moteur fait circuler le liquide dans le circuit et donc vers le radiateur. Le radiateur est situé à un endroit de la voiture ou un grand flux d’air peut le traverser (souvent à l’avant de la voiture). L’air traversant le radiateur récupère la chaleur et l’évacue à l’extérieur. Le liquide a donc perdu de la chaleur et peut retourner dans le moteur pour de nouveau récupérer de la chaleur et refroidir le moteur.

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Le circuit de refroidissement est composé d’autres éléments :
  • un calorstat ou thermostat qui permet d’ouvrir ou fermer le passage vers le radiateur. Lorsque le moteur est froid et qu’il a besoin de monter en température, le liquide de refroidissement ne va pas vers le radiateur pour ne pas se faire refroidir.
  • un radiateur de chauffage pour amener de la chaleur lorsque c’est souhaité par les passagers. Pour permettre ce choix, un robinet permet de réguler la quantité de liquide qui traverse le radiateur de chauffage.

Ce robinet est commandé par un câble depuis l’intérieur de l’habitacle, une commande à dépression ou électrique.

  • Un ou des ventilateurs entrainés par le moteur directement ou électrique. Il sert à augmenter le passage d’air au travers du radiateur pour qu’il se refroidisse plus.
  • En montant en température, le volume du liquide de refroidissement augmente de volume cause de la dilatation). Comme le circuit est fermé, il faut un vase d’expansion pour permettre cette dilatation. Le vase d’expansion est soit en haut du radiateur ou c’est un bocal situé ailleurs dans le compartiment moteur.
  • En haut du vase d’expansion il y a le bouchon pour le remplissage du circuit. Ce bouchon a un double role. Il sert de… bouchon, mais aussi c’est lui qui “régule” la pression dans le circuit.
Grilles de radiateurs

©LV

Le circuit est sous pression pour que le liquide circule mieux partout dans le circuit

Cela permet par exemple d’envoyer du liquide chaud dans le radiateur de chauffage qui peut être loin ou plus haut que le moteur.
Autre intérêt d’augmenter la pression du liquide de refroidissement, c’est d’augmenter le point d’ébullition du liquide. Donc au lieu de bouillir à 100°, le liquide peut aller jusqu’à 110, 130° avant de bouillir en fonction de la pression du circuit. Cette pression est donc choisie par le constructeur.
Si vous décidez de changer un bouchon de circuit de refroidissement par un bouchon taré à une pression plus élevée que d’origine, vous risquez de faire “sauter” un élément qui ne supportera pas l’élévation de la pression.

Le liquide utilisé est du liquide de refroidissement, qui est de l’eau déminéralisée additionnée d’antigel et de produits lubrifiants pour la pompe à eau et de produits évitant les réactions chimique entre le liquide et les différents métaux du circuit.
L’eau déminéralisée est le liquide le plus efficace pour le refroidissement, mais premièrement il risque de geler en hiver et puis des réactions chimiques peuvent se faire et endommager l’aluminium.

Le circuit de refroidissement est en circuit fermé, donc normalement il ne doit pas y avoir de perte de liquide

Les pertes possibles peuvent venir d’une fuite (durite percée ou raccord plus étanche, pompe à eau, radiateur…)
soit par une augmentation trop importante de la pression due 

  • à une température trop importante dans le circuit (ventilateur qui ne s’enclenche pas, calorstat bloqué fermé, pompe à eau cassée ou qui n’est plus ou mal entrainée, radiateur bouché).
  • Une fuite du joint de culasse qui laisse passer la pression d’un cylindre dans le circuit de refroidissement.
  • Une bulle d’air qui s’est formée dans le circuit (ou qui est restée à cause d’une mauvaise purge du circuit).

En roulant vous pouvez contrôler le bon fonctionnement de votre circuit de refroidissement en contrôlant régulièrement le thermomètre au tableau de bord. Une élévation de la température au dessus de 80 - 90° (souvent la moitié du cadran) est à considérer comme anormale.
Si vous n’avez pas de thermomètre, vous devez avoir un voyant rouge qui s’allume en cas de surchauffe. Ce voyant est souvent appelé voyant trop tard”, car il a souvent la fâcheuse manie de s’allumer une fois que vous êtes arrêté en panne sur le bord de la route.

Quand contrôler le niveau de liquide de refroidissement ?

après une immobilisation de la voiture comme après un hiver, avant une grande sortie. L’idéal étant de le contrôler avant chaque utilisation de votre ancienne.

radiateurs

©LV

Les contrôles à faire en cas de problème de refroidissement sont :
  • mise sous pression du circuit pour chercher les fuites,
  • contrôler les températures à différents points du circuit pour voir si le circuit n’est pas bloqué par le calorstat, un radiateur bouché…
  • contrôle de la pression dans le circuit pour voir si elle n’est pas trop élevée,
  • vérifier que le ventilateur électrique s’enclenche bien (en général vers 90°).

 

Je pense avoir fait le tour, si vous avez des questions, n’hésitez pas. En attendant... je vais aller me rafraîchir avec une petite bière !

 

Voilà, voilà,

 

Lionel.

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6 commentaires

Pierre de Montessus

Merci Lionel, c’est extrêmement clair et fort intéressant, j’ai tout compris. Y a-t-il une marque de liquide particulière à acheter en cas de besoin? A bientôt

Merci pour votre commentaire.
Pour une Mgb, il n’y a pas de liquide spécifique. Du bleu, vert ou jaune ira très bien.
Le problème peut se poser avec des voitures plus récentes et des exigences imposées par les constructeurs.

Il s’agit donc d’un radiateur qui n’a pas pour rôle de chauffer mais de refroidir dans la majorité des cas ou de réguler parfois . Pourquoi ce nom donc et pas celui de climatiseur ? Quel en est l’origine ?

C’est une bonne question !
Je n’ai pas trouvé de définition de radiateur, hormis appareil de chauffage ou de refroidissement.
Les Anglais utilisent parfois le terme de « Intercooler », qui pourrait effectivement mieux convenir car le radiateur est un échangeur thermique.
Il transmet de la chaleur entre deux fluides (liquide de refroidissement et l’air).
Quand à elle, la climatisation « fait » du froid, le but du circuit de refroidissement est de déplacer la chaleur.
J’expliquerai plus tard le principe de fonctionnement de la climatisation. (merci pour l’idée du sujet d’une publication).

Merci, c’est clair comme de l’eau déminéralisée !

Merci.

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