les systèmes de refroidissement
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Un bloc moteur refroidi à l'eau et une culasse sont interconnectés aux canaux de refroidissement qui les traversent. Au sommet de la tête de cylindre, tous les canaux convergent vers un seul orifice de sortie.
Une pompe, entraînée par une poulie et par la courroie du vilebrequin, entraîne du liquide de refroidissement chaud du moteur vers le radiateur, qui est une forme d' échangeur de chaleur.
La chaleur non désirée est transmise à partir du radiateur dans le courant d'air, et dans le liquide refroidi, et retourne alors à un orifice d'entrée au fond du bloc et pour ensuite se rediriger dans les canaux.
Généralement, la pompe envoie du liquide de refroidissement à travers le moteur et vers le bas à travers le radiateur, profitant du fait que l'eau chaude se dilate, elle devient plus légère et monte au-dessus de l'eau froide lorsqu'elle est chauffée. Sa tendance naturelle est de s'écouler vers le haut, et la pompe assiste la circulation.
Le radiateur est relié au moteur par des tuyaux en caoutchouc, et dispose d'un réservoir haut/bas relié par un noyau d'une banque de plusieurs tubes fins.
Les tubes passés à travers des trous dans une pile de minces ailettes en tôle, de sorte que le noyau à une très grande surface et peut perdre rapidement de la chaleur à l'air en passant à travers elle.
Dans un moteur à sa température de fonctionnement normal, le liquide de refroidissement est tout juste en dessous du point d'ébullition.
Le risque d'ébullition est évité en augmentant la pression dans le système, ce qui augmente le point d'ébullition.
La pression supplémentaire est limitée par le bouchon de radiateur, qui présente une soupape de pression en elle. Une pression excessive ouvre la vanne, et le liquide de refroidissement circule à travers un tuyau de débordement.
Dans un système de refroidissement de ce type il ya une légère perte continue de liquide de refroidissement quand le moteur est très chaud. Le système à besoin d'un appoint de temps en temps.
Plus tard, les voitures ont un système fermé dans lequel tout débordement va dans un réservoir d'expansion, d'où il est aspiré dans le moteur quand le liquide restant se refroidit.
Le rôle du ventilateur
Le radiateur à besoin d'un flux constant d'air à travers le noyau pour le refroidir suffisamment. Lorsque la voiture est en mouvement il se refroidit naturellement ; mais quand il est à l'arrêt, un ventilateur est utilisé pour aider le flux d'air.
Le ventilateur peut être entraîné par le moteur, il est pas toujours nécessaire alors que la voiture est en mouvement, du fait qu'il consomme énormément de carburant.
Pour y remédier, certains véhicules ont un couplage visqueux d'un liquide d'embrayage travaillé par une soupape sensible à la température qui découple le ventilateur jusqu'à ce que la température du liquide de refroidissement se corrige.
D'autres voitures ont un ventilateur électrique, également allumé et éteint par un capteur de température.
Pour laisser le moteur se réchauffer rapidement, le radiateur est fermé par un thermostat généralement situés au-dessus de la pompe. Le thermostat à une soupape travaillé par une chambre remplie de cire.
Lorsque le moteur se réchauffe, la cire fond et se dilate et pousse la soupape ouverte, permettant l'écoulement du liquide de refroidissement à travers le radiateur.
Lorsque le moteur s'arrête et se refroidit, la vanne se referme.
L'eau se dilate quand il gèle, et si l'eau dans un moteur gèle, elle peut éclater le bloc ou le radiateur. Donc l'antigel, habituellement constitué d'éthylène glycol, est ajouté à l'eau pour abaisser le point de congélation à un niveau sécuritaire.
L'antigel ne doit pas être vidé chaque été ; il peut normalement être laissé pour deux ou trois ans.
Les systèmes de refroidissement par air
Dans un moteur à refroidissement par air, le bloc et la culasse sont fabriqués avec des ailettes profondes sur l'extérieur.
Généralement, ce petit élément intègre en lui une capsule de cire qui se met à fondre à une certaine température. La fonte de cet élément provoque un mouvement interne permettant la dérivation du circuit, très astucieux non ?
En refroidissant, le système revient à son état initial et la cire redurcit. Plus d'infos ici.
En refroidissant, le système revient à son état initial et la cire redurcit. Plus d'infos ici.
Comme tout le monde le sait (même les plus amateurs) le radiateur se situe à l'avant de votre auto et reçoit en priorité l'air qui provient de l'avant lorsque le véhicule roule. En fait le radiateur a le même rôle que la pièce en métal visible sur le processeur de vos ordinateurs. Le métal du radiateur reçoit l'air et garde particulièrement bien cette fraicheur. En effet le métal garde bien la fraicheur et il devient plus efficace de refroidir un métal qui sera en contact avec l'eau (et donc la refroidira) plutôt que de refroidir directement l'eau avec de l'air projeté dessus.
Une hélice se trouve placée devant la radiateur pour s'activer au cas où il y aurait une surchauffe. En effet, lorsque le véhicule n'avance pas il n'y a pas d'air projeté sur le radiateur, l'hélice est donc là pour palier à ce problème et permettra de projeter de l'air si nécessaire même à l'arrêt.
Une hélice se trouve placée devant la radiateur pour s'activer au cas où il y aurait une surchauffe. En effet, lorsque le véhicule n'avance pas il n'y a pas d'air projeté sur le radiateur, l'hélice est donc là pour palier à ce problème et permettra de projeter de l'air si nécessaire même à l'arrêt.
En cas de choc c'est généralement cette pièce qui se retrouve la première percutée, car elle est placée le plus en avant possible pour recevoir l'air frais extérieur. C'est pour cette raison qu'il y a généralement une fumée blanche qui sort à l'avant d'une voiture emboutie, le circuit d'eau est alors percée et l'eau bouillante s'évapore (fumée blanche).
Pompe à eau
Entrainée par la courroie de distribution (et non la courroie accessoire !). Il s'agit tout simplement d'une hélice qui tourne afin de faire circuler l'eau ...
L'hélice est au dessus alors qu'en dessous on voit l'emplacement sur lequel la courroie se place (pour faire tourner la pompe)
Pourquoi est-il déconseiller de mettre de l'eau du robinet dans le circuit de refroidissement ?
Et bien il faut savoir que les produits spécialement conçu au refroidissement du moteur ont des propriétés bien utiles pour cette mission. D'une part, si il gèle il ne se glacera (solidifiera) pas en dessous de -20° alors que l'eau gèle à 0° (mais ça vous devez déjà le savoir !). Il peut être dangereux pour le moteur de le faire fonctionner avec un circuit rempli de glace (et non d'eau liquide) pour des raisons de circulation. Imaginez un peu comment pourrait réagir la pompe à eau si elle est coincée dans la glace ... Enfin il faut savoir que l'eau à l'état solide prend un volume plus important, en gros la glace prend plus de place que l'eau liquide ce qui peut provoquer la rupture de certains flexibles du système de refroidissement et donc provoquer une fuite ...
Pour finir les produits spécialisés ont des propriétés qui améliorent leur capacité à se refroidir.
Et bien il faut savoir que les produits spécialement conçu au refroidissement du moteur ont des propriétés bien utiles pour cette mission. D'une part, si il gèle il ne se glacera (solidifiera) pas en dessous de -20° alors que l'eau gèle à 0° (mais ça vous devez déjà le savoir !). Il peut être dangereux pour le moteur de le faire fonctionner avec un circuit rempli de glace (et non d'eau liquide) pour des raisons de circulation. Imaginez un peu comment pourrait réagir la pompe à eau si elle est coincée dans la glace ... Enfin il faut savoir que l'eau à l'état solide prend un volume plus important, en gros la glace prend plus de place que l'eau liquide ce qui peut provoquer la rupture de certains flexibles du système de refroidissement et donc provoquer une fuite ...
Pour finir les produits spécialisés ont des propriétés qui améliorent leur capacité à se refroidir.
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