La pompe à eau
3.2. La circulation de l'eau à l'intérieur du moteur
Dans ce cas, le thermostat est implanté juste en amont de la pompe. L'information température culasse est apportée par un by-pass dont la présence est indispensable. Le bulbe du thermostat lit la température du mélange (eau retour radiateur + eau arrivée by-pass).
L'ouverture du circuit en provenance du radiateur aura lieu quand la température culasse atteindra l'indexation du thermostat (de l'ordre de 83ºC).
3.5. Les ventilateurs
3.6. Le vase d'expansion
3.7. Le liquide de refroidissement
4. Le refroidissement par air
La
fonction de la pompe à eau est de faire circuler le liquide de
refroidissement dans le moteur et le radiateur, pour éliminer les
calories.
La pompe est généralement entraînée par une poulie liée en rotation au vilebrequin par l'intermédiaire d'une courroie.
La pompe à eau comprend deux parties
La pompe est généralement entraînée par une poulie liée en rotation au vilebrequin par l'intermédiaire d'une courroie.
La pompe à eau comprend deux parties
a) Une partie "roulements" destinée à permettre la rotation de l'arbre et absorber l'effort de tension de la courroie.
b) Une partie "turbine", immergée dans le circuit d'eau et assurant la circulation de cette dernière.
Cette deuxième partie doit être séparée de façon étanche de la première pour éviter une entrée d'air dans le circuit ou une fuite d'eau vers les roulements.
 Pompe à eau "Turbo-Joint" |
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L'eau circule au travers du bloc-cylindres et remonte à la culasse par les trous pratiqués dans le joint de culasse.
La mise au point du circuit d'eau consiste à faire une bonne répartition du débit d'eau et à augmenter la vitesse du liquide autour des zones chaudes des cylindres et de la culasse. Cette mise au point est réalisée en calibrant le diamètre des trous de passage d'eau dans le joint de culasse.
La mise au point du circuit d'eau consiste à faire une bonne répartition du débit d'eau et à augmenter la vitesse du liquide autour des zones chaudes des cylindres et de la culasse. Cette mise au point est réalisée en calibrant le diamètre des trous de passage d'eau dans le joint de culasse.
3.3. Le thermostat
Pour assurer une montée en température rapide du moteur, il faut éviter de faire circuler le liquide de refroidissement dans le radiateur en dessous d'une certaine température. Ce rôle est assuré par le thermostat.
Les intérêts d'une montée en température rapide du liquide de refroidissement sont les suivants :
Pour assurer une montée en température rapide du moteur, il faut éviter de faire circuler le liquide de refroidissement dans le radiateur en dessous d'une certaine température. Ce rôle est assuré par le thermostat.
Les intérêts d'une montée en température rapide du liquide de refroidissement sont les suivants :
· Amélioration des capacités de dégivrage des vitres.
· Diminution de la pollution.
· Réduction des pertes par frottement par diminution de la viscosité de l'huile.
 Thermostat à double effet |
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Les
thermostats utilisent des cires dilatables qui provoquent l'ouverture
du circuit d'eau en direction du radiateur au-dessus d'une température
limite fixée par le constructeur.
Pour augmenter le débit d'eau dans le moteur pendant la montée en température de ce dernier (thermostat fermé), on peut utiliser un thermostat à double effet :
Pour augmenter le débit d'eau dans le moteur pendant la montée en température de ce dernier (thermostat fermé), on peut utiliser un thermostat à double effet :
· Moteur froid :
- le passage vers le radiateur est fermé,
- le passage vers un circuit de by-pass est ouvert.
· Moteur chaud :
- le passage vers le circuit de by-pass est fermé et tout le débit passe par le radiateur.
On peut trouver le thermostat à l'entrée du moteur ou à la sortie de la culasse.
3.3.1. Thermostat en sortie culasse
Lorsque la température de l'eau atteint le seuil d'ouverture du thermostat (de l'ordre de 88ºC), celui-ci commence à s'ouvrir. L'eau chaude pénètre dans le radiateur et de l'eau froide entre dans le moteur. Cette eau froide va devoir traverser tout le moteur avant d'atteindre à son tour le thermostat.
3.3.2. Thermostat en entrée moteurLorsque la température de l'eau atteint le seuil d'ouverture du thermostat (de l'ordre de 88ºC), celui-ci commence à s'ouvrir. L'eau chaude pénètre dans le radiateur et de l'eau froide entre dans le moteur. Cette eau froide va devoir traverser tout le moteur avant d'atteindre à son tour le thermostat.
Dans ce cas, le thermostat est implanté juste en amont de la pompe. L'information température culasse est apportée par un by-pass dont la présence est indispensable. Le bulbe du thermostat lit la température du mélange (eau retour radiateur + eau arrivée by-pass).
L'ouverture du circuit en provenance du radiateur aura lieu quand la température culasse atteindra l'indexation du thermostat (de l'ordre de 83ºC).
3.4. Le radiateur
Le radiateur est un échangeur de chaleur eau/air utilisé pour abaisser la température du liquide de refroidissement.
les trois parties essentielles qui constituent le radiateur sont :
Le radiateur est un échangeur de chaleur eau/air utilisé pour abaisser la température du liquide de refroidissement.
les trois parties essentielles qui constituent le radiateur sont :
- Les tubes;
- Les ailettes;
- Les boîtes à eau.
 Radiateur à tubes ronds et ailettes |
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3.5. Les ventilateurs
L'air refroidisseur est forcé à travers le radiateur :
- Par l'avancement du véhicule (effet dynamique).
- Par un ventilateur dans les cas où l'effet dynamique est insuffisant (véhicule à l'arrêt, moteur en fonctionnement; embouteillages; montagne; ...).
Lors
de l'échauffement du moteur, le liquide de refroidissement se dilate et
la pression monte dans le circuit. Les variations de volume entre
moteur froid et moteur chaud sont absorbées par le volume d'air situé à
la partie supérieure du vase d'expansion.
Comme le tube d'arrivée se trouve en dessous du niveau de liquide, il n'y aura pas d'introduction d'air dans le circuit quand le liquide va refroidir et repasser en direction du moteur.
Comme le tube d'arrivée se trouve en dessous du niveau de liquide, il n'y aura pas d'introduction d'air dans le circuit quand le liquide va refroidir et repasser en direction du moteur.
 Circuit du liquide de refroidissement avec dégazage par vase d'expension |
1. Thermostat |
3.7. Le liquide de refroidissement
Le
liquide de refroidissement également appelé liquide de caloporteur est
constitué d'eau, d'éthylène-glycol (antigel) et d'inhibiteur de
corrosion.
La présence d'éthylène-glycol augmente la température d'ébullition et abaisse celle de congélation.
La présence d'éthylène-glycol augmente la température d'ébullition et abaisse celle de congélation.
4. Le refroidissement par air
Ce type de refroidissement encore beaucoup utilisé pour les motos est très rare en automobile.
Le coefficient de conductivité de l'air étant plus faible que celui de l'eau, les surface d'échange doivent être augmentées et le débit d'air être très important.
En pratique, cette surface est augmentée au moyen d'ailettes venues de fonderie au niveau des cylindres et de la culasse.
Pour les moteurs à poste fixe, le moteur est caréné avec des tôles et l'air est pulsé par une soufflante.
Le coefficient de conductivité de l'air étant plus faible que celui de l'eau, les surface d'échange doivent être augmentées et le débit d'air être très important.
En pratique, cette surface est augmentée au moyen d'ailettes venues de fonderie au niveau des cylindres et de la culasse.
Pour les moteurs à poste fixe, le moteur est caréné avec des tôles et l'air est pulsé par une soufflante.
Moteur Porsche type 911 à refroidissement par air
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