Cours de refroidissement

Le rendement d'un moteur à combustion interne ne dépasse pas 30% dans le meilleur des cas. 70 à 75% de l'énergie apportée par la combustion est dissipée sous forme de chaleur dont:

30 à 35% est emportée par les gaz d'échappement

8 à 10% est emportée par frottement et le lubrifiant

35 à 40% est emportée par le circuit de refroidissement

Le rôle du circuit de refroidissement est de :

Faire monter en température le moteur à son point de fonctionnement optimum le plus rapidement possible pour:

limiter l'usure des pièces

limiter la consommation et la pollution

chauffer l'habitacle

Maintenir la température de fonctionnement du moteur à sa valeur optimum pour optimiser:

le jeu de fonctionnement

le rendement de combustion

Le rôle du circuit de refroidissement est :

D'évacuer la chaleur excédentaire pour éviter de nombreux incidents pouvant se produire comme:

La tenue des matériaux:

serrage des pistons dans les cylindres

déformation de la culasse

fissurations de la chambre de combustion

usures prématurées des sièges de soupape

grippage des queues de soupapes

Informer le conducteur de la température de fonctionnement du moteur

Alerter le conducteur d'une anomalie sur le circuit de refroidissement (température et niveau)

Ce sont les échanges thermiques dans la matière: solide, liquide, gaz. La quantité de chaleur échangée par conduction

Bilan des échanges calorifiques

1 : 15 % conduits échappements,

2 : 25% chambre de combustion,

3 : 25% chemise,

4 : 35% chemise par piston

La fonction de la pompe à eau est de faire circuler le liquide de refroidissement pour aider à l'élimination de la chaleur

Les pompes à eau utilisé sur les moteur sont généralement de type centrifuge (utiliser pour le transfert de fluide par exemple).

Le débit de la pompe est quasiment proportionnel à son régime (1) jusqu'à l'apparition de la cavitation (2), formation de gaz ou bulles sous l'effet d'une dépression diminuant le rendement de la pompe.

Afin d'éviter les phénomène de cavitation le circuit de refroidissement doit avoir des géométries de circuit approprié au débit et fonctionner sous pression

La puissance fournie à la pompe pour faire circuler le liquide de refroidissement nécessaire à haut régime peut atteindre 1.5 à 3 % de la puissance fournie par le moteur (en pleine charge)

Cet élément doit permettre d'assurer une montée en température rapide du moteur.

Pour ce faire, il faut éviter de faire circuler le liquide de refroidissement en dessous d'une certaine température. C'est le rôle du thermostat.

Le thermostat double effet possède un by-pass ouvert à froid pour faire circuler l'eau dans le bloc moteur afin de réchauffer plus rapidement cette dernière destinée au radiateur de chauffage

Le vase d'expansion permet de compenser les variations de volume du liquide de refroidissement dues aux changements de température, évaporation ou fuite du liquide

Le fonctionnement sous pression évite les phénomène de cavitation (au niveau de la pompe à eau et l'ébullition du liquide de refroidissement

En cas de surpression il joue le rôle de la soupape de décharge. Lors du refroidissement du liquide il garantit le maintien de la pression atmosphérique dans le circuit.

Le radiateur est un échangeur eau/air. Il se compose de 2 réservoirs appelés boîtes à eau reliés par des tubes qui portent des ailettes extérieures.