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Le système de refroidissement d’une voiture

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La température générée dans la chambre de combustion d’un moteur à combustion interne atteint des valeurs extrêmement élevées (environ 2 000 °C) qui conduiraient à faire fondre le moteur lui-même si un dispositif de refroidissement n’était pas prévu. Ce refroidissement peut être de deux types : par air ou par eau. Le premier est évidemment le plus simple, car la chaleur de la combustion est dissipée par des ailettes venues de fonderie avec les cylindres et les culasses du moteur. La circulation de l’air autour de ces ailettes est souvent forcée par un ventilateur pour que le moteur ne surchauffe pas lorsque la voiture roule doucement et que le vent relatif est nul. Ce type de refroidissement a surtout été utilisé pour les voitures de petite cylindrée (les Porsche 911 ayant longtemps constitué l’exception) et les motos. Mais c’est en aviation qu’il a trouvé le plus d’applications, où il a été employé pour refroidir des moteurs en étoile jusqu’à 4 000 ch.

Le refroidissement liquide

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Le refroidissement liquide est assez complexe : des passages d’eau sont ménagés entre les chemises et les parois du moteur, ainsi que dans la culasse. L’eau (à laquelle sont ajoutés différents additifs, dont len priorité l’antigel) circule du moteur vers un radiateur à l’aide d’une pompe à eau entraînée par le moteur au moyen d’une courroie. Le radiateur est fait d’une multitude de petits tubes ailetés où l’échange calorifique s’effectue entre l’air et l’eau. Les différents organes du système sont reliés entre eux par des canalisations en caoutchouc, et un thermostat est chargé de maintenir une température constante dans le circuit de refroidissement.

 

Le refroidissement par eau est le plus employé en automobile car il permet une température de travail plus constante pour le moteur, améliorant ainsi son rendement. De nombreuses motos actuelles de forte cylindrée sont équipées de ce système depuis maintenant quelques années. Le seul inconvénient de ce type de refroidissement par rapport à celui par air réside dans sa plus grande complexité et donc dans sa moins bonne fiabilité, certains de ses composants, comme les tuyauteries en caoutchouc ou les courroies, étant périssables.


Le refroidissement par air

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Le refroidissement par air, malheureusement abandonné sur les véhicules actuels, est évidemment d’une extrême simplicité et présente de ce fait de nombreux avantages : fiabilité totale, pas de risque de gel, prix de revient modique. La chaleur de la combustion du moteur est évacuée par de nombreuses ailettes venues de fonderie avec les cylindres et les culasses. Il est évidemment nécessaire d’avoir un certain vent relatif pour que le système soit efficace et que le moteur ne chauffe pas anormalement ; c’est pourquoi c’est surtout sur les avions et les motos qu’il a été employé. Tous les moteurs d’avions légers sont équipés de moteurs à cylindres à plat refroidis par air.

 

Les gros moteurs en étoile bénéficiaient aussi de cette technique. Une automobile étant de plus en plus amenée à faire du surplace, le refroidissement par air n’a pas eu un très grand développement sauf sur des voitures de petite cylindrée (2CV, AMI, DAF) et sur les voitures héritières de la Volkswagen Coccinelle (parmis lesquelles la Porsche 356 puis la 911). De puissants ventilateurs équipent ces voitures pour éviter qu’elles surchauffent les embouteillages.

 

La seule grosse voiture refroidie par air fut la Franklin construite en Amérique dans les années 1930. Cette firme s’est d’ailleurs tournée plus tard vers la production de moteurs d’avions légers. Le haut de gamme des voitures refroidies par air est constitué par la série des Porsche 911 qui sont équipées d’un moteur 6 cylindres à plat allant jusqu’à 3,3 I de cylindrée. Les Tatra construite en Tchécoslovaquie à l’époque communiste avaient un gros 2,5 litres refroidi par air.

 

Les pannes sont très rares : la Volkswagen Coccinelle et la Fiat 500 d’anciennes générations ont des cylindres entourés de tôles destinées à canaliser l’air en provenance du ventilateur ; elles sont équipées d’une trappe à commande thermostatique s’ouvrant lorsque le moteur est chaud. Le seul risque de panne, hormis la rupture de la courroie de ventilateur, provient d’un mauvais fonctionnement du thermostat ou du grippage de la trappe en position fermée.

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Voir aussi :
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Problèmes de refroidissement d’une voiture
Correcteurs de freinage d’une voiture


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