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Refroidissement du moteur : fonction et principaux composants du système de refroidissement

Les moteurs à combustion génèrent non seulement de l’énergie sous forme d’énergie motrice, mais aussi beaucoup de chaleur. Celle-ci doit être évacuée par le biais du refroidissement afin que les composants du moteur ne soient pas endommagés par une surchauffe. De plus, le système de refroidissement permet au moteur de fonctionner dans une plage de température optimale et garantit ainsi de faibles émissions. Vous trouverez ici toutes les informations importantes sur le refroidissement du moteur.

Fonctionnement du système de refroidissement – comment la chaleur est évacuée du moteur

Pour garantir un refroidissement efficace, chaque moteur à combustion moderne est équipé d’un système de refroidissement pour le moteur. Il s’agit presque toujours d’un système de refroidissement par eau. L’eau de refroidissement est acheminée par de fins canaux à travers le bloc moteur et la culasse afin d’évacuer la chaleur du moteur et d’en abaisser la température. Une fois que le liquide de refroidissement a refroidi dans le radiateur, il est renvoyé vers le moteur.

Refroidissement du moteur dans différentes situations de conduite

Le système de refroidissement de la voiture fonctionne différemment selon les conditions de conduite et adapte la puissance de refroidissement en conséquence. Il est ainsi possible de toujours faire fonctionner le moteur à sa température de fonctionnement optimale. Lors de trajets rapides sur les routes de campagne ou sur l’autoroute, une grande quantité d’air pénètre dans le radiateur à l’avant du véhicule. Parfois, ce flux d’air est suffisant pour évacuer la chaleur.

Refroidissement du moteur en cas d’embouteillage ou de stop-and-go

En revanche, si le véhicule se trouve dans un embouteillage ou dans une circulation “stop-and-go”, un ventilateur supplémentaire garantit que suffisamment d’air puisse circuler dans le radiateur. Il en va de même lorsque la chaleur du moteur doit être évacuée en grande quantité. Cela peut être le cas en été, lorsque les températures extérieures augmentent. La température du moteur peut également augmenter de manière inhabituelle lors de la conduite en montagne.

Basses et hautes températures

En revanche, s’il règne une température particulièrement basse à l’extérieur du véhicule, par exemple en hiver, le ventilateur n’est pas utilisé. De même, le circuit de refroidissement vers le radiateur n’est activé que lorsque le moteur a atteint sa température de fonctionnement. Si une surchauffe inattendue du moteur se produit, il peut être utile d’allumer le chauffage dans la voiture et d’ouvrir les fenêtres. Cela permet d’évacuer davantage de chaleur via l’échangeur de chaleur du chauffage.

Refroidissement par air versus refroidissement par eau

Outre le refroidissement du moteur au moyen d’un circuit de refroidissement, le refroidissement peut également être réalisé par air. La voiture la plus connue équipée d’un refroidissement par air est sans doute la Coccinelle de Volkswagen. Porsche a également longtemps utilisé ce type de refroidissement pour son modèle 911. Le refroidissement par air présente quelques avantages par rapport au refroidissement du moteur par liquide de refroidissement. Entre autres, il nécessite beaucoup moins de composants que le refroidissement par liquide.

Refroidissement par flux d’air

Sur les véhicules équipés d’un système de refroidissement par air, l’air ambiant est aspiré par un ventilateur de refroidissement à entraînement mécanique et dirigé sur les composants du moteur à refroidir. Pour permettre un meilleur transfert de chaleur, le carter moteur, les cylindres ou les culasses sont pourvus d’ailettes de refroidissement.

Avantages et inconvénients des moteurs refroidis par air

Les composants essentiels du refroidissement par eau, tels que le radiateur, la pompe à eau et les tuyaux de refroidissement, ne sont pas nécessaires pour les moteurs refroidis par air. Ces composants ne peuvent donc pas s’user ni se casser. Comme il n’y a pas d’eau de refroidissement, l’eau ne peut pas non plus geler. Toutefois, le refroidissement par air est moins efficace que le refroidissement du moteur par liquide de refroidissement. Les moteurs à faibles émissions ne peuvent donc être réalisés qu’avec un refroidissement par liquide.

Aperçu des composants essentiels du refroidissement du moteur

  • Radiateur : le radiateur est généralement monté à l’avant du véhicule, derrière la calandre. Il contient de petits conduits dans lesquels circule le liquide de refroidissement. De fines lamelles facilitent l’échange de chaleur du liquide de refroidissement vers l’air ambiant.
  • Pompe à eau : la pompe à eau veille à ce que l’eau de refroidissement circule en permanence dans le circuit de refroidissement lors du fonctionnement du moteur. Selon le véhicule, la pompe est entraînée directement par le moteur, par une courroie crantée ou par une courroie trapézoïdale. Il existe également des pompes électriques.
  • Thermostat : le thermostat du système de refroidissement régule le refroidissement du moteur. Il ne s’ouvre que lorsque le moteur a atteint une température de fonctionnement optimale. Ensuite, l’eau de refroidissement traverse l’ensemble du système de refroidissement avec le radiateur à l’avant du véhicule.
  • Échangeur de chaleur : l’échangeur de chaleur du chauffage permet à l’habitacle du véhicule d’être toujours à une température agréable en hiver. Cette pièce est traversée par l’eau de refroidissement et peut transmettre la chaleur à l’habitacle au moyen d’un ventilateur.
  • Ventilateur de radiateur : le radiateur est équipé d’un ou de plusieurs ventilateurs de radiateur. Ces ventilateurs assurent, si nécessaire, un plus grand débit d’air au niveau du radiateur, même en l’absence de vent de circulation. Ils sont le plus souvent entraînés électriquement, mais sur certains modèles, ils sont également entraînés mécaniquement.
  • Réservoir d’expansion : le système de refroidissement fermé des véhicules modernes dispose généralement d’un réservoir d’expansion externe. Cette pièce se trouve dans le compartiment moteur et fait office de vase d’expansion. Il est souvent possible d’y lire le niveau correct d’eau de refroidissement.
  • Liquide de refroidissement : le liquide de refroidissement est également important pour le moteur à combustion avec refroidissement liquide. Il assure une évacuation rapide de la chaleur générée par le fonctionnement du moteur. En règle générale, le liquide de refroidissement est un mélange d’eau et d’un additif.

Ces erreurs peuvent se produire sur le système de refroidissement

Les problèmes de refroidissement du moteur sont presque toujours dus à des pièces défectueuses. Il y a souvent une fuite dans le système de refroidissement, d’où s’échappe le liquide de refroidissement. Il peut s’agir d’une fuite au niveau des tuyaux de radiateur, du radiateur lui-même ou de la pompe à eau. Il en résulte un niveau d’eau de refroidissement trop bas.

La température de fonctionnement n’est pas atteinte ou est dépassée

Si la température de l’eau de refroidissement augmente fortement, cela peut être dû à un thermostat défectueux ou à un ventilateur de radiateur défaillant. Si le moteur n’atteint que lentement sa température de fonctionnement, il se peut que le thermostat soit bloqué. Un joint de culasse défectueux peut également être responsable de la perte d’eau de refroidissement lorsque l’eau pénètre dans la chambre de combustion.

5 conseils pour éviter les problèmes avec le système de refroidissement

  1. Contrôler le système de refroidissement : De nombreux composants du système de refroidissement sont visibles depuis le compartiment moteur. Il est donc facile de contrôler les composants pour détecter les fuites. Il vaut la peine de jeter de temps en temps un coup d’œil sous le capot afin de détecter les fuites et d’éviter les dommages.
  2. Utiliser un liquide de refroidissement approprié : Le liquide de refroidissement utilisé dans le système de refroidissement ne se compose pas uniquement d’eau, mais est mélangé à un additif approprié. Souvent, les fabricants prescrivent un additif spécifique pour le liquide de refroidissement, qui contient non seulement une protection contre le gel, mais aussi une protection contre la corrosion.
  3. Vérifier la protection antigel : L’antigel ajouté à l’eau de refroidissement peut perdre de son efficacité avec le temps. C’est surtout le cas lorsque de l’eau a été rajoutée une fois. Un testeur de protection antigel permet de contrôler la protection antigel afin de pouvoir la compléter si nécessaire.
  4. Ne pas remettre les réparations à plus tard : Les défauts du système de refroidissement peuvent rapidement endommager le moteur. Si une pièce défectueuse est détectée ou si de l’eau sous le compartiment moteur indique une fuite, la réparation doit être effectuée rapidement.
  5. Faire entretenir le moteur : L’entretien de la voiture ou l’inspection du moteur dans un garage comprend également le système de refroidissement. Tous les composants importants pour le refroidissement du moteur sont examinés par le spécialiste qui vérifie s’il y a des défauts.

Acheter et remplacer les pièces de rechange du système de refroidissement

De nombreuses pièces du système de refroidissement du moteur, comme le radiateur, le ventilateur, le vase d’expansion ou les tuyaux de radiateur, peuvent être remplacées facilement. Pour la pompe à eau, le travail dépend de la position de montage et de l’entraînement. Il est important de purger le circuit de refroidissement après le remplacement des pièces et de faire l’appoint de liquide de refroidissement. Les composants d’origine sont particulièrement bien adaptés et peuvent être facilement sélectionnés et achetés d’occasion sur Autoparts24.

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