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Circuit de refroidissement d'une auto : Comment fonctionne-t-il ?
Avez-vous déjà pensé aux milliers d’explosions qui surviennent au cœur de votre moteur ? Si vous êtes comme la plupart des gens, ça n’a jamais dû vous traverser l’esprit. Chaque fois qu’une bougie d’allumage provoque une étincelle, le mélange d’air et de carburant dans le cylindre s’embrase. Cela se produit des centaines de fois par minute, dans chaque cylindre. Imaginez un instant la chaleur ainsi générée.
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Ces explosions sont relativement petites, mais en quantité importante, cela produit une chaleur intense. Imaginons que la température ambiante est de 20°C. Si le moteur est « froid » à 20°C, combien de temps après avoir démarré atteindra-t-il sa température optimale de fonctionnement ? Il ne lui faudra que quelques minutes. Comment se débarrasser de la chaleur produite en excès pendant le processus de combustion ?
Il existe deux systèmes de refroidissement utilisés sur nos véhicules. Les moteurs à refroidissement à air sont très peu employés sur les véhicules modernes, mais ils étaient populaires au début du XXème siècle. Ils sont toujours utilisés sur les tracteurs de jardin et autres tondeuses à gazon. Les moteurs à refroidissement liquide sont quasiment les seuls dont se servent les fabricants automobiles, et ce partout dans le monde. Cet article est valable uniquement pour cette catégorie de moteurs à refroidissement liquide.
Comment fonctionne le système de refroidissement
Les moteurs à refroidissement liquide ont tous certains éléments en commun :
- Pompe à eau
- Antigel
- Radiateur
- Thermostat
- Chemise de refroidissement
- Radiateur de chauffage
Tous les circuits sont aussi composés de durites et de soupapes placées de différentes façons, mais le principe reste toujours le même.
Le circuit de refroidissement est rempli d'un mélange composé à 50 % d’eau et à 50 % d'éthylène glycol. Ce fluide est connu sous le nom de liquide de refroidissement, ou antigel. C’est lui qui est utilisé dans le système de refroidissement pour éliminer et disperser la chaleur du moteur. La chaleur dilatant l’antigel, celui-ci subit une pression dans le circuit de refroidissement pouvant aller jusqu'à 1 bar. Si la pression dépasse 1 bar, une soupape de surpression s’ouvre dans le bouchon du radiateur et expulse une petite quantité de liquide de refroidissement afin de retrouver une pression correcte.
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La température optimale d'un moteur est comprise entre 85 et 100°C. Lorsque la température grimpe et excède les 115 degrés, la surchauffe peut se produire. Cela peut endommager le moteur et les composant du système de refroidissement.
- La pompe à eau : La pompe à eau est actionnée par la courroie d’accessoire ou par la courroie (ou chaine) de distribution. Elle comporte une turbine qui permet à l’antigel de circuler dans le système de refroidissement. Puisqu’elle est entrainée par une courroie reliée à d’autres éléments du moteur, sa vitesse d’action augmente proportionnellement avec le régime du moteur.
- Le radiateur : Le liquide de refroidissement circule depuis la pompe à eau vers le radiateur. Ce dernier est formé d’un ensemble de tubes qui permettent à l'antigel d’évacuer la chaleur qu’il contient. L’air passe dans le radiateur grâce à la vitesse du véhicule ou grâce à un ventilateur de refroidissement, ce qui élimine la chaleur du liquide.
- Le Thermostat : La prochaine étape pour l’antigel est le moteur. Mais il lui reste à franchir le thermostat. Tant que le moteur n’a pas atteint sa vitesse optimale, le thermostat reste fermé et empêche la circulation du liquide de refroidissement dans le moteur. Une fois cette température optimale atteinte, le thermostat s’ouvre et l’antigel continue son chemin dans le circuit de refroidissement.
- Le Moteur : Le liquide de refroidissement emprunte de petits passages entourant le bloc moteur, que l’on appelle chemise de refroidissement. L’antigel absorbe la chaleur du moteur et l’évacue en continuant son circuit.
- Le radiateur de chauffage : Ensuite, l’antigel passe par le système de chauffage du véhicule. Un radiateur de chauffage est installé dans l’habitacle, et le liquide de refroidissement passe par là. Un ventilateur souffle sur ce radiateur, ce qui transfère une partie de la chaleur du liquide vers l’habitacle.
Une fois le radiateur de chauffage passé, le liquide de refroidissement atteint de nouveau la pompe à eau et son cycle peut alors recommencer.
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