refroidissement

Publié le par J.marc


REFROIDISSEMENT



Le Refroidissement
:

Nécessité:
 - température de combustion : 2000°
- Température des gaz d'échappement: 700°
- dilatation importante et inégale des pièces
- graissage impossible (décomposition de l'huile).
 
But:
- éviter les dilatations anormales des pièces
- permettre un graissage correct des organes mécaniques ( préserve la viscosité de l'huile: T° < 120°)
- assurer un bon remplissage des cylindres (dilatation des gaz)
- éviter les points chauds dans la culasse
Modes de refroidissement:
- direct par air ou par liquide ( culasse - cylindre - carter)
- par conduction ou circulation d'huile (organes graissés)
Remarque:  Le refroidissement doit être limité afin de ne pas éliminer des calories qui  sont la source d'énergie du moteur.
Différents type de refroidissement:
Par air: Il dépend:  de l'étendue de la surface à refroidir, de la quantité et de la température de l'air en contact avec la surface de refroidissement
Par ailettes seules:
 Le refroidissement dépend de la vitesse du véhicule et de la température ambiante:
 - Grande vitesse:                                   
refroidissement correct
 - Faible vitesse:                                       insuffisante
 - À l'arrêt moteur tournant:                     nettement insuffisant
 
Par circulation d'air forcé:
  Le volume d'air en contact avec les parois est augmenté grâce à une turbine et à un carénage
 
Avantage d'un refroidissement par air:
Pas d'entretien ( niveau),
Pas de risque de gel ou de corrosion,
Allégement et simplification du moteur,
Moins de risque de panne,
Permets d'élever la température de fonctionnement du moteur, compatible avec un bon graissage (120°)
Inconvénients:
 Refroidissement irrégulier ( vitesse, saison, altitude),
 Moteur bruyant,
 Refroidissement insuffisant au ralenti.
Refroidissement par liquide:
 La capacité calorifique de l'eau est six fois plus élevée que celle de l'air
Circulation d'eau par thermosiphon:
Basée sur la différence de densité entre l'eau chaude et l'eau froide, la circulation se fait à vitesse lente  ( abandonné en automobile).
Circulation par thermosiphon accéléré par pompe:
 En cas d'arrêt de la pompe, la circulation se fait par thermosiphon
Organes constitutifs:
- Le radiateur
- La pompe à eau
-
Le thermostat ( calorstat) : rôle permet d'amener plus rapidement le moteur à sa température de fonctionnement en ralentissant ou en interdisant la circulation du liquide de refroidissement.
Le rideau mobile: rideau qui masque le radiateur dont l'ouverture et fermeture peut être commandée, afin d'amener ou de maintenir le moteur à sa température de fonctionnement.
Les ventilateurs temporaires:
 Ventilateur débrayable
 Moto ventilateurs
 Avantages:       - Économie d'énergie
                        - Permets une mise en température du moteur, plus rapide

 

Refroidissement par liquide thermosiphon accéléré par pompe:

 

 

rep

désignation

observations

1

Radiateur

Permet le refroidissement du liquide est fixé sur la cadre avec interposition de silentbloc (atténue les vibrations)

2

Durit de sortie (supérieur)

Monter sur la culasse elle assure l'évacuation de l'eau chaude vers le radiateur

3

Durit inférieure

Permets l'arrivée d'eau froide au bloc moteur

4

Robinet  de vidange

Assure la vidange du radiateur montage rare

5

Durit

Assure la liaison souple du circuit

6

Ventilateur

Par son débit d'air assure le refroidissement du radiateur, entraîné par courroie ou moteur électrique

7

Pompe à eau

Turbine entraîné par une courroie qui accélère la circulation de l'eau

8

Chemises

à coller les unes aux autres, l'eau circule sur leurs pourtour

 

Refroidissement par liquide organes:

 

 

1

Orifice et bouchon de remplissage

2

Trop plein

3

Collecteur  (réservoir)

4

Faisceaux tubulaires nid d'abeille

5

Robinet de vidange ( montage rare)

 

 

1

Corps de pompe

2

Entrer du liquide refroidissement

3

Sortie du liquide refroidissement

4

Turbine

5

Arbre d'entraînement

 

1

Corps de thermostat ( soupape thermostatique)

2

Orifice qui permet une légère circulation du liquide soupape fermée

3

Soupape

4

Membrane (capsule déformable contenant un liquide à fort coefficient de dilatation

montage ancien:

 

 

rep

désignations

observations

1

Thermocontact

Vissé à la partie inférieure du radiateur permets la commande de l'électro - aimant en fonction de la température

2

Balais positif

Flotte sur la poulie d'entraînement et alimente l'électro-aimant

3

Pompe à eau

Entraîné par la poulie

4

Électro-aimant

Fixé sur l'arbre d'entraînement du ventilateur

5

Ventilateur

Monté libre en rotation et en translation sur l'arbre sont fonctionnement est commandé par l'électro-aimant

 

 

1

Thermocontact

Ce ferme lorsque le moteur dépasse la température de fonctionnement

2

Relais électro magnétique

Assure le fonctionnement du moteur électrique

3

Moteur électrique

Permet l'entraînement du ventilateur

 

Contrôle de la température:

 

 

rep

désignation

observations

1

Transmetteur de la température d'eau

Vissé sur la culasse dont la valeur comporte une thermistance

2

Indicateur de température

Placé au tableau de bord

3

 Contact d'allumage
      (clé de contact)

 

 

rep

désignations

observations

1

Thermocontact

Renferme un bilame qui par sa déformation en fonction de la température peut se mettre à la masse

2

Lampe témoin

De couleur rouge s'allume lorsque le bilame est à la masse quand la température est trop élevée

3

Contact d'allumage

 

 

Radiateur:

 

Rôle: Évacuer la chaleur "récupérée au contact des cylindres" par l'intermédiaire de l'eau en circulation.
       

                                                                                           
 Description:

 

 

 

Différents types de radiateurs:

 

 

 

Les radiateurs à nids d'abeilles: Leurs tubes horizontaux, traversés par l'air, ménagent entre eux les passages d'eau,  la surface de refroidissement est très importante. Ils sont peu utilisés à cause de leur prix de revient élevé

 

Les radiateurs tubulaires:

 

 

Ils peuvent être réalisés à l'aide de tubes plats ou de tubes ronds qui sont placés verticalement et dans   lesquels circule l'eau.
Ils est possible de trouver;
soit des ailettes perpendiculaires aux tubes,
soit des intercalaires en accordéon placés entre les tubes

 

Thermostat à double effet:

Rôle: "Tout en interdisant un passage de l'eau par le radiateur, il permet  une circulation d'eau entre le carter cylindres et la culasse, ce qui accélère la mise en température de l'eau"

 

Description - fonctionnement:

 

 

     A froid  

     A chaud

La cire est rétractée, le clapet supérieur est fermé interdisant le passage de l'eau vers le radiateur. Le clapet inférieur est ouvert l'eau venant de la culasse ( et du réchauffage du collecteur d'admission) peut aller vers la pompe et repartir vers le moteur.
 IL Y A CIRCULATION D'EAU

La cire est dilatée, le clapet supérieur est ouvert et le clapet inférieur est fermé, l'eau venant de la culasse est obligé de passer par le radiateur, tandis qu'il n'y a plus de circulation dans le réchauffage du collecteur d'admission

 

La Soupape:

Description:  
 
Elle comporte 2 clapets et est située dans le bouchon du vase d'expansion

 

 

 

Fonctionnement:

 

 

 

Quand l'eau chauffe:

Quand l'eau refroidit:

Elle augmente de volume, une partie de l'eau du radiateur vient remplir le vase, la pression de l'air comprise dans le vase au dessus de l'eau augmente,à partir d'une certaine pression ( 0,8 à 1,2 bar) le clapet de pression s'ouvre pour stabiliser la pression dans le vase à la valeur maxi Son volume diminue, et une partie de l'eau quitte le vase pour retourner au radiateur, la pression de l'air chute dans le vase et si elle devient trop faible , il se crée une dépression.Le clapet s'ouvre laissant pénétrer dans le vase une certaine quantité d'air nécessaire pour obtenir une pression mini

 

Thermostat à simple effet:

Rôle: " Autoriser ou interdire pour certaines valeurs de la température, le passage de l'eau dans le radiateur"

 

Description - fonctionnement:

 

 

 

              A froid                           A chaud
Tant que la température de l'eau est faible, la cire est rétractée et le ressort repousse le clapet qui est maintenu fermé
IL N'Y A PAS CIRCULATION D'EAU
Lorsque l'eau atteint une température déterminée, la cire de la capsule se dilate, la tige de poussée est déplacée et entraîne l'ouverture du clapet
L'EAU PEUT CIRCULER VERS RADIATEUR

 

 Emplacement (sauf cas particulier):

 

 



Principe de fonctionnement
:

 

Publié dans mécanique voiture

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