Comment fonctionne le système de refroidissement d'un véhicule thermique
- Olivier Peyr
- il y a 6 jours
- 7 min de lecture
Aujourd’hui, on va parler de quelque chose qui en fait transpirer plus d’un : le refroidissement. Sans lui, votre voiture deviendrait un produit jetable ! Un trajet unique et pouf, moteur HS ! Dans cet article, on va explorer plus spécifiquement le refroidissement par eau, et je vous donnerai des informations capitales sur le liquide de refroidissement et la purge du circuit. Puis nous verrons le refroidissement par huile et par air. Après les aspects mécaniques, nous aborderons le confort avec le système de climatisation.
Le refroidissement moteur : objectifs et éléments clés
À quoi ça sert ?
Si vous ne deviez retenir qu'une chose, ca serait celle-ci : le système de refroidissement a pour mission d'empêcher votre moteur de finir en fondue savoyarde ! Un moteur en marche, c’est comme un marathonien : au début, il n'a pas trop chaud donc il court sans difficulté. Avec la distance, la vitesse et les conditions météo, la température de son corps augmente et il lui devient impératif de s'hydrater et d'avoir de l'air frais. Lorsqu'il y a une accumulation de chaleur excessive, ses fonctions habituelles ne peuvent plus assurer l'effort demandé et le coureur s'effondre ! Dans un moteur, les fonctions vitales sont assurer par le moteur. Sans refroidissement moteur, les joints peuvent se fissurer ou se disloquer, et les pièces mécaniques peuvent se dilater, voir se déformer. Les conséquences sont immédiates et irrémédiables : perte de puissance, fumée blanche, et dans le pire des cas, casse moteur !
Les acteurs principaux
Fonctionnement général
Quand le moteur est froid, le thermostat est fermé, le liquide circule uniquement dans le moteur. On l'appelle le petit circuit.
Quand le moteur est chaud, le thermostat s’ouvre, le liquide passe par le radiateur pour être refroidi au contact de l'air ambiant. C'est le grand circuit. Si l'air ambiant ne refroidi pas assez le liquide, le ventilateur se déclenche pour un apport supplémentaire en air. Le seuil de déclenchement est situé autour de 90-100°C.
A la demande de l'utilisateur, donc vous ou les gosses qui jouent encore avec les boutons 😠 le liquide de refroidissement chaud passe par un radiateur de chauffage située dans l’habitacle pour réchauffer l’air soufflé à l'intérieur du véhicule.
Le liquide de refroidissement : le sang-froid du moteur
De quoi s'agit-il ?
Le liquide de refroidissement transfère la chaleur du moteur vers le radiateur et protège le moteur de la corrosion et du gel. Il se compose de moitié, d'eau déminéralisée, et de l'autre moitié, d'additifs : antigel, anticorrosion, lubrifiants.
Il faut éviter de mettre de l’eau pure dans le circuit car elle gèle en hiver, bout trop vite, et rouille le moteur. Ceci dit, en cas de panne, elle fera l'affaire car il est bien plus grave de roulez sans eau ! Imposez-vous cette règle que vous vous répéterez chaque jour, au réveil, comme un mantra : "Je ne dois pas rouler sans eau" - "Je ne dois pas roulez sans eau" - "Je ne dois pas roulez sans eau". Vous passerez sans doute pour un fou mais votre véhicule ne manquera jamais de liquide 😁
Pannes fréquentes et causes probables
Si vous constatez la présence d’huile dans le vase d’expansion, cela signifie que l’huile moteur et le liquide de refroidissement se mélangent, ce qui est anormal. Ce phénomène peut survenir de deux manières :
Par le joint de culasse : Ce joint assure l’étanchéité entre le bloc-moteur (où circule l’huile) et la culasse (où circule le liquide de refroidissement). S’il est défectueux, l’huile peut s’infiltrer dans le circuit de refroidissement.
Par l’échangeur huile/liquide de refroidissement : Certains moteurs ont un échangeur qui permet de refroidir l’huile avec le liquide de refroidissement. Si cet échangeur est fissuré, l’huile peut contaminer le circuit.
Si vous observez des bulles d’air dans le vase, cela peut indiquer :
Une fuite dans le circuit : Une durite mal serrée ou fissurée peut laisser entrer de l’air.
Une purge mal effectuée : Si l’air n’a pas été correctement évacué lors du remplissage.
Un joint de culasse défectueux : Dans ce cas, les gaz de combustion (issus de la chambre de combustion) peuvent s’infiltrer dans le circuit de refroidissement, créant des bulles.
Si vous constatez l’un de ces symptômes, il est important d’agir rapidement pour éviter une surchauffe ou une casse moteur.
Recyclage du liquide de refroidissement usagé
Le liquide de refroidissement usagé est très toxique pour l’environnement et les animaux, notamment les chats qui en raffolent. Ne le jetez jamais dans la nature ou les égouts ! Déposez-le en déchetterie ou chez un garagiste pour qu’il soit recyclé correctement.
Tuto : Purger l’air du circuit de refroidissement
Les bulles d’air dans le circuit de refroidissement perturbent la circulation du liquide, ce qui peut entraîner, à moyen ou long terme, une surchauffe du moteur. Voici comment purger correctement le circuit pour éviter ce problème.
Quand faut-il purger le circuit ?
La purge peut être effectué :
a tous moments lorsque vous constatez la présence de bulles d’air visibles dans le vase d’expansion, ou que le moteur surchauffe sans raison apparente.
Après la vidange et le remplacement du liquide de refroidissement. C'est-à-dire, lorsque vous avez changé un composant du circuit (radiateur, durites, pompe à eau, thermostat, etc.) ou lorsque vous avez constatez la présence d’huile dans le liquide de refroidissement (aspect laiteux ou traces d’huile).
Dans les deux cas, la purge est identique :
Garez la voiture sur un sol plat, moteur froid (attendez au moins 1 heure après l’arrêt du moteur pour éviter tout risque de brûlure), puis ouvrez le capot et localisez le vase d’expansion et le bouchon du radiateur.
Ouvrez le vase d’expansion et vérifiez le niveau de liquide dans le vase. S’il est bas, complétez avec du liquide de refroidissement jusqu’à la marque MAX.
Démarrez le moteur sans le bouchon du vase pour permettre à l’air de s’échapper et laissez-le tourner au ralenti en surveillant le niveau : il peut baisser à mesure que l’air s’évacue.
Si votre circuit est muni de vis de purge, ouvrez-les puis refermez-les lorsque le liquide s'échappe de manière continue. Vous pouvez presser les durites de radiateur pour aider le liquide à circuler plus facilement.
Accélérez légèrement pour augmentez le régime moteur à environ 2000 tr/min pendant 1 à 2 minutes. Cela permet d’ouvrir le thermostat et d’activer le grand circuit de refroidissement, facilitant l’évacuation des bulles d’air.
Éteignez le moteur et attendez quelques instants pour que les dernières bulles remontent. Vérifiez le niveau de liquide et complétez si nécessaire. Refermez le bouchon du vase une fois que plus aucune bulle ne remonte.
Effectuez un essai routier sur un trajet court de 15 à 20 minutes pour vérifier que tout fonctionne correctement. Contrôlez que la température du moteur reste inférieure à 90°C (vérifiez le tableau de bord), et assurez-vous qu’il n’y a aucune odeur suspecte dans l’habitacle, ce qui pourrait indiquer une fuite de liquide dans le circuit de chauffage.
Enfin, à l’arrêt, attendez que le moteur refroidisse complètement avant d’ouvrir le vase (ouvrir un circuit sous pression et à chaud est extrêmement dangereux : le liquide bouillant peut projeter violemment et causer des brûlures graves), puis ajuster le niveau de liquide si besoin.
Le refroidissement par huile
L’huile ne sert pas qu’à lubrifier : elle évacue aussi la chaleur des pièces en mouvement (pistons, turbo, etc.). Certains véhicules (sportifs, diesels puissants) ont un radiateur d’huile pour aider à refroidir l’huile avant qu’elle ne retourne dans le moteur.
Le refroidissement par air
Version "classique"
L’air entre par la calandre, traverse le radiateur, et évacue la chaleur. Simple, efficace, et présent sur toutes les voitures modernes.
Version "sportive"
Certaines voitures ont :
Des ailettes sur le capot ou les côtés pour dissiper la chaleur liée aux forces de frottements (ex : freins, moteur).
Des entrées d’air sur les flancs ou sur le capot pour refroidir les zones très chaudes.
L’intercooler
L’intercooler est un radiateur air/air qui refroidit l’air comprimé par le turbo avant qu’il n’entre dans le moteur. Cela améliore la combustion et réduit les risques de détonation. On le trouve généralement devant le radiateur principal.
La climatisation
Même si c'est un accessoire de confort, la clim est aussi un système de refroidissement, mais elle fonctionne cette fois avec un gaz :
Les éléments du circuit
Gaz utilisés
Les systèmes de climatisation utilisent généralement du R134a ou du R1234yf (plus écologique). Ces gaz circulent en circuit fermé et changent d’état (liquide/gaz) pour absorber et rejeter la chaleur.
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