Comment le radiateur de la voiture empêche la surchauffe du moteur

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Demandez-vous ce que fait réellement la glacière. Ce n’est pas un projet vaniteux. C’est la différence entre un déplacement fluide et une facture de dépanneuse. Le système de refroidissement empêche la fonte des moteurs à combustion interne. Sans cela, la friction et la combustion transformeraient votre bloc en scories en quelques minutes.

Les voitures précédentes utilisaient un refroidissement par air. Pas de liquide de refroidissement. Juste des palmes et du vent. Mais lorsque les ingénieurs recherchaient de meilleures performances, l’air seul ne suffisait pas. Il leur fallait quelque chose de plus fort. Ils sont donc passés au refroidissement liquide. Et le radiateur est devenu le cœur de ce système.

Mécanique du transfert de chaleur

Considérez le radiateur comme un échangeur de chaleur. C’est son travail. Il élimine l’excès de chaleur du liquide de refroidissement du moteur et le libère dans l’air qui passe. C’est un concept simple. La technologie vit dans la mise en œuvre.

Il y a des tubes à l’intérieur du radiateur. Du liquide de refroidissement chaud les traverse. Les deux extrémités sont dotées de réservoirs de trop-plein. Il y a aussi une casquette. Ce n’est pas seulement une couverture. C’est une valve de pression. Cela maintient la pression du système et empêche une ébullition prématurée du liquide de refroidissement.

Mais voici le détail qui manque à la plupart des gens. Les tubes à l’intérieur contiennent souvent un turbulateur. Qu’est-ce qu’un turbulateur ? C’est un petit appareil qui remue un liquide.

Sans mouvement, le liquide de refroidissement au milieu du tube peut rester chaud tandis que le liquide près des parois métalliques refroidit. C’est inefficace. Un turbulateur crée des turbulences. Cela remue le liquide. Chaque morceau de liquide de refroidissement est refroidi, pas seulement la couche superficielle. Le fluide circule plus efficacement. Le moteur reste à température constante.

Pourquoi le refroidissement par air n’est pas suffisant pour les moteurs modernes

L’échangeur de chaleur évacue la chaleur des machines. Il réchauffe l’air qui l’entoure. Très facile.

Les moteurs refroidis par air dépendent des éléments de refroidissement. Ce sont de fines ailettes métalliques. Ils offrent une grande surface. Plus la surface est grande, plus le contact avec l’air est important. L’air évacue la chaleur.

Sur les modèles refroidis par air, ces ailettes s’enroulent autour de la culasse. Il y a les chambres de combustion. C’est de là que vient la chaleur. Mais la ventilation est importante. Si la voiture est à l’arrêt, les ailerons ne reçoivent pas d’air frais. Le système stagne.

C’est pourquoi les fans sont souvent nécessaires. Ils soufflent de l’air frais sur les ailerons. Ils régulent la température lorsque le flux d’air naturel échoue. Les moteurs modernes hautes performances produisent trop de chaleur pour le seul refroidissement passif. Ils ont besoin du radiateur. Ils ont besoin de la boucle liquide. Il te faut un turbulateur.

Ainsi, la prochaine fois que vous vérifierez le niveau de votre liquide de refroidissement, n’oubliez pas que vous maintenez une danse complexe de pression, de débit et de turbulence. Cela maintient le moteur en vie.

Les blocs refroidis par air sont bon marché à couler, bien sûr. Mais ils ne peuvent pas supporter les charges thermiques des moteurs performants modernes. Ainsi, presque toutes les voitures sur la route utilisent aujourd’hui une boucle refroidie par eau. Vous disposez d’un radiateur, d’un liquide de refroidissement et d’une pompe à eau pressurisant le liquide chaud à travers un labyrinthe de tuyaux et de tubes.

Considérez le radiateur comme un énorme dissipateur thermique. Il est rempli de centaines de fines nageoires.

Le liquide de refroidissement chaud quitte le bloc moteur et atteint le réservoir d’admission du radiateur. De là, il s’écoule à travers ces nageoires. Les ventilateurs de refroidissement projettent de l’air entre eux. Le métal dégage de la chaleur. Le liquide retourne au moteur à une température de fonctionnement sûre. C’est une boucle fermée. Cela fonctionne parce que la physique ne se soucie pas de vos déplacements.

Le stress sur le liquide de refroidissement chaud

Le système de refroidissement est toujours assiégé. Il doit éliminer l’excès de chaleur lorsque le moteur tourne à des régimes élevés. Laisser la température du liquide de refroidissement monter en flèche ? Ou laisser le niveau baisser ? Vous regardez un bloc fissuré ou une tête déformée. Catastrophique.

C’est pourquoi vous avez besoin d’un système robuste. Et vous devez l’entretenir.

Chaque composant compte. Le radiateur. Les durites. Les tubes. La pompe. Le réservoir. Inspectez-les. Remplacez-les s’ils semblent fatigués. Un mauvais sceau. Une fissure capillaire. Cela arrête le flux. La chaleur s’accumule. Alors tout échoue.

Le cœur du système : la pompe à eau

La pompe à eau est sans doute la partie la plus critique de l’assemblage, juste à côté du radiateur. C’est aussi un point d’échec courant.

Il est entraîné par le système de distribution, généralement une courroie ou une chaîne. Ça tourne. Il met le liquide de refroidissement sous pression. Il maintient le fluide en mouvement à un rythme régulier et régulé tout au long de la boucle.

Comme il tourne à chaque fois que le moteur tourne, il s’use. Les roulements grincent. Les joints sont secs. Finalement, il cesse de tourner correctement ou commence à fuir. Une pompe défaillante étouffe le débit vers le radiateur. Il déverse du liquide dans votre allée.

N’attendez pas le voyant de surchauffe. Inspectez la pompe lors de l’entretien régulier. Si vous voyez des signes de problème, remplacez-le. Maintenant.

Le bouchon de radiateur : bien plus qu’un simple couvercle

Le liquide de refroidissement devient chaud. Le fluide chaud se dilate. Cette expansion crée une pression énorme. À l’intérieur de l’espace clos du radiateur, cette pression augmente rapidement.

Le bouchon du radiateur n’est pas qu’un simple bouchon. C’est une soupape de surpression.

La plupart des bouchons sont calibrés pour s’ouvrir à 15 livres par pouce carré (psi). C’est la norme.

Lorsque la pression interne atteint 15 psi, la vanne s’ouvre. La vapeur et l’excès de liquide s’échappent dans les réservoirs de trop-plein de chaque côté du radiateur. Cela évite que le système explose.

Lorsque le moteur refroidit, le fluide se contracte. Un vide se forme. Le système aspire ce fluide refroidi des réservoirs de trop-plein vers la boucle principale. Le cycle se répète.

Boucles de refroidissement secondaires

Votre transmission a également besoin de refroidissement. Les transmissions automatiques génèrent une chaleur importante.

De nombreux radiateurs disposent d’un échangeur de chaleur intégré à cet effet. C’est un radiateur dans un radiateur.

Le liquide de transmission chaud circule dans de petits tubes à l’intérieur du radiateur principal. Le liquide de refroidissement circule autour de ces tubes. Le liquide de refroidissement vole la chaleur du liquide de transmission. Le liquide de transmission baisse de température. Le liquide de refroidissement reprend la charge. Ensuite, les ventilateurs du radiateur principal soufflent cette chaleur dans l’air.

Il y a aussi le système de climatisation. Il utilise son propre condenseur plus petit (souvent appelé radiateur en termes généraux) et un réfrigérant liquide pour empêcher votre cabine de se transformer en four.

FAQ sur les bouchons de radiateur

Combien coûte le remplacement d’un bouchon de radiateur ?
Environ 10 $. C’est l’une des pièces les moins chères de la voiture.

Qu’est-ce qu’un bouchon à pression ?
C’est une soupape de décharge. Il s’ouvre à une pression maximale définie pour protéger le système.

Combien de PSI représente un bouchon à pression ?
Habituellement 15 psi. Lorsque la pression du fluide dépasse cette valeur, la vanne s’ouvre. La chaleur s’échappe. L’excès de liquide de refroidissement déborde dans les réservoirs latéraux.

Tous les bouchons de radiateur sont-ils de la même taille ?
Non. L’ajustement dépend entièrement du col du radiateur de votre véhicule.

À quelle fréquence devez-vous changer le bouchon de votre radiateur ?
Vous n’aurez probablement pas besoin de le changer. Ces choses durent aussi longtemps que la voiture roule. Mais inspectez-le. De temps en temps. Les soupapes de surpression peuvent coller. Si ça n’éclate pas, c’est inutile. Et un bouchon coincé est une recette pour un tuyau éclaté.