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Systeme de refroidissement. (Partie 1 & 2)


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12 replies to this topic

#1 Exxodus

Exxodus

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Posté 19 September 2003 - 01:03 PM

Le Systeme de refroidissement

Toute la chaleur dégagée lors de la combustion peut être destructrice si elle n'est pas contrôlée. On contrôle cette chaleur en faisant circuler de l'eau autour des cylindres du moteur. En fait, ce n'est pas seulement de l'eau que l'on utilise,on y ajoute un additif pour obtenir un liquide de refroidissement.

C'est donc ce liquide avec le radiateur,un termostat,des durites (les tuyaux), la pompe à eau et le ventilateur qui maitiennent le moteur à une température stable.

Le liquide de refroidissement entre dans le moteur par la durite du bas. Il est aspiré par la pompe à eau qui se trouve à l'avant du moteur et est envoyé dans le bloc moteur. Ensuite, il remonte dans la/les cullasses (la partie juste au-dessus du bloc).

Pour sortir le liquide doit passer par un thermostat situé juste avant la durite de sortie (haute) sur le dessus du moteur et il arrive finalement dans le radiateur. Derrière ce rediateur, il y a un ventilateur qui aspire l'air de l'extérieur, à travers le radiateur, vers l'intérieur du compartiment moteur.

Comme le liquide entre par le dessus du radiateur, il doit le traverser entièrement pour rejoindre la sortie en bas. Il passe donc dans de fins tubes sur lesquels sont fixés des ailettes et est refroidi grace à l'air aspiré par le ventilateur. Lorsqu'il atteint le bas, il peut de nouveau entrer dans le moteur et le cycle recommence.

Le rôle du liquide de refroidissement:

Comme son nom l'indique, il sert à refroidir mais pas uniquement. Comme nous l'avons vu plus haut, on ne se contente pas d'utiliser de l'eau (eau de pluie ou eau distillée/déminéralisée pour éviter le calcaire qui pourrait boucher les canalisations),on lui ajoute un additif qui est l'antigel.

Cet antigel empêche l'eau de geler dans le moteur, quand les températures sont négatives, de façon plus ou moins efficace suivant le pourcentage eau/antigel. Il a aussi des propriétés lubrifiantes (pour la pompe à eau)et anti-rouille (pour l'intérieur du moteur et du radiateur). Il ne faut jamais dépasser un mélange de 50 pourcent car alors les propriétés de refroidissement diminuent.

Il est bon aussi de faire une vidange du système de refroidissement tous les 2 ans car après un certain temps l'antigel devient corrosif et perd ses propriétés. Attention lors du remplissage a ne pas le faire trop rapidement, sans quoi de l'air pourrait se trouver prisonnier dans le bloc et l'air ne refroidit pas comme le liquide il y a donc risque de surchauffe.

Le rôle du thermostat:

On a intéret à ce que le moteur atteigne sa température de fonctionnement idéale le plus rapidement possible. Pour y arriver, lors du démarrage, lorsque le moteur et son liquide sont froid, on l'empêche de passer vers le radiateur. Le thermostat est donc fermé, comme cela il n'y a que l'eau du bloc qui chauffe.

Quand le liquide atteint sa température dans le bloc(environ 86-91°C), le thermostat commence à s'ouvrir (il est ouvert à fond vers 100-101°C) et permet au liquide de circuler vers le radiateur.

Enfin, un circuit/liquide de refroidissement en bon état permet de garder le moteur en bonne santé, sans cela on risque de casser le joint de cullasse, surchauffer le moteur, fondre les pistons qui sont en alliage légé et finalement de gripper le moteur; ce que vous ne voulez certainement pas.

Petit truc si le moteur commence à chauffer: ouvrir le chauffage à fond dans la voiture, ceci va retirer un peu de chaleur supplémentaire du moteur.

Finalement, comme l'eau bout à +-100°C et que l'on ne veut pas d'air dans le moteur, on garde l'intérieur du moteur avec une pression légèrement plus élevée que la pression atmosphérique pour empêcher l'eau de bouillir. Cela se fait grâce au bouchon du radiateur qui contient une soupape(un joint pressé par un ressort).

Cependant, l'eau en chauffant se dilate (elle prend plus de place) donc elle doit sortir,on la fait sortir vers un vase d'expansion qui la récupère, elle est ensuite réaspirée par le moteur quand il se refroidit. Attention, certains modèles de Mustang ne sont pas équipées du vase d'expansion, il faut donc vérifier le niveau de liquide régulièrement (ou leur ajouter le vase d'expansion, c'est plus écologique).

Attention: Les animaux aiment bien l'anti-gel à cause de son gout sucré mais il est très TOXIQUE une fois avalé et il n'existe aucun remède connu pour les soigner et cela entraîne la MORT (c'est aussi valable pour les enfants)

#2 SW

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Posté 06 October 2003 - 06:25 PM

Pourquoi refroidir un moteur à combustion interne ?

Il faut savoir qu'un moteur a combustion interne a un rendement catastrophique d'environ 35%. Cela signifie que sur 100 litres d'essence brulée, 35 seulement servent a faire avancer la voiture... les 65 restants sont purement perdus en chaleur et en frottement (qui produisent aussi de la chaleur).
Afin d'eviter des dilatations excessives et conserver les proprietés lubrifiantes de l'huile, il faut donc essayer de maintenir le moteur à une température moyenne comprise entre 85° et 120° (l'idéale étant 87°C). C'est le role du circuit de refroidissement...


Il y a plusieurs types de refroidissement:


A) le refroidissement pas air:

C'est la methode la plus simple pour refroidir un moteur.
on fait circuler un flux d'air frais au travers des ailettes de refroidissement qui sont destinés à augmenter la surface d'échange thermique... ce systeme est accompagné d'un radiateur d'huile contribuant lui aussi a refroidirle moteur.
cet ensemble est caréné à l'aide de toles embouties servant à canaliser l'air... qui est ensuite envoyé vers l'habitacle, pour y réchauffer les occupants...

Pour exemple voici le schéma du systeme de refroidissement de la 2CV
Image IPB


B) le refroidissement par eau:

là, on utilise un liquide de refroidissement que l'on fait circuler dans le bloc moteur afin de maintenir la température stable...

On trouve 2 types de circulation d'eau:

-par thermo-syphon:
l'eau chaude étant plus légère que l'eau froide, elle monte dans la partie haute du moteur.
l'eau refroidi dans le radiateur (situé légèrement au dessus du bloc) descend alors dans les conduits, afin de refroidir le moteur.
Le refroidissement étant relativement faible, ce système n'est plus guère utilisé que pour certaines petites motos.

- le système de circulation forcée:
L'eau circule beaucoup plus rapidementdans le moteur car elle est propulsée (ou aspirée) par une pompe. Ce systeme à l'avantage de réduire les contraintes dues à la dilatation, car la différence de température entre l'entrée et la sortie du liquide dans le moteur est inférieure à 10°C.

Là encore, 2 types de montage:

- sans vase d'expansion:
l'eau circule grace a la pompe, passe dans le radiateur qui comporte, dans sa partie supérieure, une évacuation pour le trop plein... car comme vous le savez, l'eau se dilate en chauffant... elle occupe donc plus d'espace......
ce liquide étant perdue dans la nature, il indispensable de surveiller regulierement le niveau de liquide de refroidissement...

ci dessous un schéma du bouchon de radiateur le ressort possede un tarage précis
qui s'ouvrira lorsque la pression montera de trop dans le circuit de refroidissement.
a noter que la pression étant directement liée à la température du liquide, toute modification du tarage de ce ressorts modifiera le moment ou il s'ouvrira.. ainsi que le refroidissement de votre moteur... c'est donc un point a surveiller; car il existe parfois plusieurs tarages differents... à surveiller donc si vous devez changer votre bouchon...

Image IPB


schéma d'un circuit de refroidissement sans vase d'expansion
Image IPB



-avec vase d'expansion:
le circuit est identique au précédent, mais le liquide est recupéré dans n vas d'expansion et a la possibilité de retourner dans le circuit.
Image IPB



-A chaud, le volume de liquide augmente et l'excèdent part dans le vase d'expansion. l'air présent dans ce vase se comprime donc sous l'effort du liquide de refroidissement.
Image IPB

-A froid, le liquide se rétracte repart donc dans le circuit de refroidissement moteur.. le vase d'expansion revient à la pression athmosphérique.
Image IPB


Les différents composants du circuit:

afin de mieux comprendre le refroidissement, voici une rapide description des différents éléments composantle circuit:

I) Le radiateur:
II est constitue d'un nombre tres important de tubes disposes verticalement ou horizontalement, et maintenus par une quantite d'ailettes horizontales ou verticales. -'eau y circule de haut an bas et se refroidit au contact de I'air passant dans les ailettes. Cet air circule en foncion de la vitesse du vehicule ou sous l'action d'un ventilateur qui I'aspire, ou le pousse au travers du radiateur.
Un radiateur est système complexe, compromis entre permeabilite à l'eau et a I'air. En effet, it faut que l'eau y circule rapidement pour qu'elle libere une quantite importante de chaleur. II faut donc ces tubes de bonne section. Par contre, dans ce cas, il y à moins d'espace pour la circulation de l'air... et c'est moins efficace...

radiateur à nid d'abeille:
Image IPB

radiateur à tubes:
Image IPB

Pour remplir efficacement son role de dissipateur de calories, le radiateur doit être le plus propre possible, aussi bien extérieurement qu'intérieurement...
-Pour le netoyer à l'extérieur, le faire à l'air comprimé, dans le sens inverse de circulation habituelle de l'air (donc de l'intérieur du compartiment moteur vers l'extérieur) Faite tres attention a ne pas cogner le faisceau du radiateur. il est extremement fin et se perce avec une facilité déconcertante...
-Pour l'interieur, le problème n°1 est le tartre... heureusement, il est facile, avec les produits actuels de détartrer son circuit.
Petite astuce, lors du rincage de votre circuit (le plus souvent avec un simple tuyau d'arrosage), pensez à demonter le thermostat... ce évitara qu'il ne se ferme à l'arrivée de l'eau froide, ce qui complique la tâche...
ensuite, suivre scrupulemsement les instructions a dos du produit... mais une fois le détartrage fait, n'hésitez pas à rincer très minutieusement le circuit complet car ces produits sont très acides. Une fois le circuit propre refaite le plein avec du liquide neuf et purger éventuellement le circuit.





II) Le ventilateur:
Sur nos mustangs, il est situé juste derriere le radiateur... il aspire donc de l'air frai a travers ce dernier...
Pour des question de facilité et de cout, il est entrainé constament, a l'aide d'une courroie entrainée par le vilebrequin.
Certes ce systeme est simple et peu couteux, mais il possède plusieurs inconvénients.
- à haute vitesse il est inutile d'entrainer le ventilateur car l'air circulant par la calandre est suffisant pour refroidir le radiateur.
- il consomme de la puissance moteur (de 4 a 5 ch environ)
_ en hiver le moteur monte plus difficilement en température et il est parfois nécessaire de placer un carton devant la calandre pour que le moteur puissen atteindre plus vite sa température optimale.
Pour palier a ces problemes, la meiilleure solution est de remplacer le ventilateur existant par un modèle élecrtique piloté par une sonde de température placée dan le circuit de refroidissement...




III) Le vase d'expansion:
Situé logiquement a coté du radiateur (sur les véhicules qui en sont équipés), il peut aussi de retrouver "lié" au corps du radiateur lui même. dans ce cas, on voit qu'un des coté du radiateur est plus volumineux que l'autre.
Il est le plus souvent en plastique plus ou moins transperent afin de pouvoir visualiser le niveau (ça peut paraitre idiot comme ça, mais sur certaines voitures modernes (peugeot 206 pour ne pas les citer, il est impossible de voir le niveau de liquide).
Le vas ee d'xpansion n'est pas un organe au fonctionnement aussi simple qu'il n'y parait.
Ce vas est mis a la pression athmosphérique grace à un double clapet. Pour que le circuit fonctionne conveanblement il faut une certaine pression dans le vase... qui peut par ailleurs exploser si cette dernière est trop élévée :oui:
Une fois cette pression atteinte (le plus souvent elle s'établie en tre 0.8 et 1.5 bar) le premier calpet s'ouvre et la pression se stabilise a l'interieur du vase...
Par contre, lorsque le liquide refroidit, il se rétracte. un partie du liquide retourne donc dans le radiateur, ce qui entraine un chute de pression a l'intérieur du vase. Pour éviter que la pression ne chute de trop, un clapet (plus petit que le premier) s'ouvre et laisse entrer dans le vase, une quantité d'air tout juste suffisante pour rétablir une pression minimum...

les 2 schémas ci dessous représentent un bouchon de vase d'expansion, ainsi que son fonctionnement:

Image IPB
1 ) bouchon
2 ) ressort clapet de pression
3 ) ressort clapet de dépression
4 ) joint caoutchouc
5 ) vase d'expansion
6 ) clapet de pression
7 ) corps de soupape
8 ) clapet de dépression





le liquide chauffe, le clapet de pression laisse s'échapper une partie de l'air contenu dans le vase.
Image IPB

le liquide refroidi. le clapet de dépression laisse entrer une petite quantité d'air.
http://www.retropass...07/image 11.JPG





IV) La pompe à eau:
Entrainée par une courroie, elle est composée d'aube tournant a l'intérieur d' un carter moulé.
sous l'effet de la force centrifuge, l'eau chassée sort par l'orifice de sortie, enrainant une dépression aspirant l'eau dans l'orifice d'entrée...
N'oubliez pas cependant que notre pompe est, comme je l'ai écrit plus haut, entrainée par une courroie... pensez donc a prevoir une courroie de secours dans la voiture.. c'est con, mais ça peut servir...



V) le thermostat:
Injustement appelé calorstat (qui était la marque dupremier fabriquant de ce mécanisme)
cette "thermo-vanne" placée entre le radiateur et le moteurjoue un role tres important dans la régulation de la température moteur.
En effet, moteur froid, cette vanne reste fermée, reduisant ainsi le circuit de refroididssement... Il faut donc beaucoup moins de temps au moteur pour atteindre sa température optimale de fontionnement.
lorsque cette température est atteinte, cette vanne s'ouvre totallement, inversement si cette température baisse, la venne se ferme reduisant le débit, la température remonte donc...
c'est pour cette raison qu'il est fortement déconseillé de supprimer le thermostat (sauf en cas de reparation provisoire car il arrive qu'il puisse se bloquer en position fermée)...


Voilà... j'éspère avoir été assez complet..
en cas d'erreur ou d'omission, n'hésitez pas à poster..
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#3 philypan

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Posté 19 November 2007 - 03:43 PM

Merci pour ces infos !
Question naïve : dans mon radiateur de 1967, je dois mettre :
- de l'eau et un additif ?
- ou du liquide de refroidissement vendu en station service ?

Merci !
  • 0

#4 Sponge

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Posté 19 November 2007 - 04:27 PM

Merci pour ces infos !
Question naïve : dans mon radiateur de 1967, je dois mettre :
- de l'eau et un additif ?
- ou du liquide de refroidissement vendu en station service ?

Merci !



Liquide de refroidissement vendu en station service.
  • 0

#5 TuxStang

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Posté 19 November 2007 - 05:25 PM

ou en supermarché, ou centre auto ... le tout c'est d'éviter les liquides "pas-cher" ...
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#6 LaurentG

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Posté 05 January 2008 - 09:17 PM

Merci pour l'article ci-dessus extremement complet, je n'imaginez pas un rendement aussi bas pour un moteur à explosion, 35% c'est ridicule.

Encore une question naïve aussi.
Sur un circuit de refroidissement comme sur nos bloc 289 sans vase d'expansion, est il envisageable et possible d'en installer un ?
Si oui comment, si non pourquoi ?
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#7 chamagne

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Posté 15 January 2008 - 04:16 PM

ou en supermarché, ou centre auto ... le tout c'est d'éviter les liquides "pas-cher" ...

et de le remplacer tout les 3-4 ans
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wot_1.jpg[url="http://www.billyocte...otos/wot_1.jpg"
WTF a chevy in your garage


#8 Gaulois

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Posté 17 January 2008 - 10:24 PM

Euh... ca vient de chez moi ? Mais je n'ai pas les images !

A++
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#9 TuxStang

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Posté 17 January 2008 - 10:27 PM

Le post le plus récent avec des photos dans ce sujet date de 2003 ... entre temps il y a eu changement de moteur de forum ...

Ce message a été modifié par TuxStang - 17 January 2008 - 10:28 PM.

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#10 Gaulois

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Posté 17 January 2008 - 10:29 PM

All right j'avais pas vu la subtilite , desole ;)
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#11 Romuald

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Posté 01 February 2008 - 07:40 PM

..Encore une question naïve aussi.
Sur un circuit de refroidissement comme sur nos bloc 289 sans vase d'expansion, est il envisageable et possible d'en installer un ?
Si oui comment, si non pourquoi ?

On peut bien sur ajouter un vase d'expention, mais ca ne sert absolument a rien (sinon a prendre de la place)... C'est le radiateur lui meme qui fait deja office de vase d'expention ;-) . Un vase d'expention c'est utile uniquement si le niveau haut du circuit d'eau moteur est plus haut que le haut du radiateur (ou preque aussi haut au point de ne pas laisser de place pour la dilatation du liquide). Dans ce cas le radiateur sera complement rempli et il faut bien trouver un endroit pour dilater, d'ou l'utilité du vase ... Sur une Stang Classique, si tu veux avoir le circuit d'eau moteur plus haut que le radia, faut deja un gros moulbif :huh: ... et pas de capot :P . Si on est ecolo, on met juste un 'recuperateur trop plein' ...

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#12 franckgras

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Posté 01 February 2008 - 07:55 PM

Cool, j'ai une stang écolo.
Alors qu'on vienne pas me casser les co****es!!!
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"La théorie c'est quand on sait tout et que rien ne fonctionne. La pratique c'est quand tout fonctionne et que personne ne sait pourquoi. Ici, nous avons réuni theorie et pratique: rien ne fonctionne et personne ne sait pourquoi." Albert Einstein..........

#13 Romuald

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Posté 02 February 2008 - 10:57 AM

Cool, j'ai une stang écolo.


Oki, t'as le droit de mettre une grosse pastoche verte sur ton pare brise :mrgreen:

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