La grande majorité des véhicules d’aujourd’hui possèdent des systèmes de refroidissement liquide. Cependant, on remarque que leur entretien est souvent négligé, et parfois même ignoré intentionnellement. Les conséquences d’un manque d’entretien du système de refroidissement de votre quad peuvent aller de négligeables à la destruction complète du moteur.
Pourquoi ? C’est ce que nous allons examiner avec les différents liquides de refroidissement, en abordant les conséquences d’un liquide détérioré ainsi que l’importance d’un entretien approprié du système de refroidissement.
D’où provient la chaleur du moteur?
Tout d’abord, lorsqu’un moteur à essence fonctionne, il brûle de l’essence afin de transformer l’énergie de celle-ci en énergie mécanique. La combustion du mélange air-essence atteint 1 500 °C, et la paroi du cylindre moteur atteint une température avoisinant les 200 °C. De plus, les normes antipollution poussent les constructeurs à appauvrir le mélange stœchiométrique air-essence, ce qui augmente la température de combustion.
Parmi la quantité d’énergie dégagée par l’essence, seulement de 25 à 41 % de celle-ci est utilisée pour faire avancer votre monture. À 41 %, ce sont des moteurs qui fonctionnent sur un cycle de combustion « Atkinson », qui n’est efficace que dans des circonstances bien précises. Dans le milieu du sport motorisé, les moteurs fonctionnent sur un cycle « Otto ». Les moteurs plus anciens à carburateur, moins évolués, avaient un rendement énergétique d’au plus 25 %. Les moteurs les plus récents avoisinent 30 % et même 35 % d’efficacité énergétique. Cela dit, tout le reste de l’énergie contenue dans l’essence est principalement transformé en chaleur, tant par la combustion que par la friction. C’est ce qui explique la chaleur extrême dégagée par la mécanique. Par conséquent, pour chaque 10 $ d’essence, seulement 3 $ permettent réellement de faire avancer le véhicule, le reste étant perdu en friction et en chaleur.
Cette chaleur doit être contrôlée, sans quoi l’huile risque de se carboniser, les composants internes du moteur vont se déformer et se dilater, causant un resserrement des pièces entre elles, ce qui entraînera la destruction du moteur. Voyons comment cette chaleur est gérée.
Premièrement, environ 30 % de cette chaleur est libérée par l’échappement, ce qui représente une perte nette d’énergie. Ensuite, une partie de la chaleur sera évacuée par rayonnement, par convection à travers l’air environnant, ainsi que par la circulation de l’huile moteur. Pour finir, c’est le système de refroidissement liquide qui dissipe environ 30 à 40 % de la chaleur du moteur.
Dans une automobile, le chauffage de l’habitacle recycle cette chaleur, ce qui constitue une excellente récupération de l’énergie.
Le fonctionnement du système de refroidissement d’un quad
La pompe à eau
Du liquide de refroidissement se trouve à l’intérieur de la culasse ainsi qu’autour de la chemise du cylindre moteur pour capter la chaleur. Une pompe à eau de type centrifuge tourne pour permettre au liquide de refroidissement de circuler dans le moteur et vers le radiateur.
Le thermostat
Un thermostat sert à réguler la température du moteur. Il bloque la circulation du liquide de refroidissement vers le radiateur. Le liquide de refroidissement circule alors en boucle dans le moteur afin d’atteindre sa température normale de fonctionnement, qui se situe entre 85 et 95 °C. Si le moteur fonctionne continuellement en dessous de cette température normale, il s’usera prématurément. Lorsque le moteur atteint 88 à 95 °C, le thermostat s’ouvre graduellement, permettant au liquide chaud du moteur de se diriger vers le radiateur par la durite supérieure. En même temps, la quantité de liquide sortant du moteur est remplacée par du liquide plus froid provenant de la durite inférieure du radiateur. Lorsque le moteur est suffisamment refroidi, le thermostat referme le passage vers le radiateur.
Le radiateur
Le radiateur, habituellement placé à l’avant du véhicule, est un échangeur de chaleur. Si le liquide de refroidissement à l’intérieur du radiateur devient trop chaud, un ventilateur électrique se met en marche pour faire passer de l’air à travers le radiateur et retirer la chaleur accumulée dans le liquide de refroidissement.
Système de refroidissement
Capteur de température
Le moteur est équipé d’un ou de deux capteurs de température. Leur fonction principale est de déclencher la mise en marche du ventilateur du radiateur. De plus, ces capteurs informent l’ordinateur du moteur de la température, afin d’ajuster convenablement l’injection de carburant ainsi que l’avance de l’allumage.
Le bouchon du radiateur
Le bouchon du radiateur n’est pas qu’un simple bouchon. Par temps chaud, la température du système peut atteindre plus de 105 °C. Comment est-ce possible sans que le liquide entre en ébullition ? Le bouchon du radiateur maintient une pression d’environ 15 psi dans le système de refroidissement, ce qui augmente la température d’ébullition à environ 127 °C à cette pression.
Le réservoir d’expansion
Lorsque la pression du système dépasse la pression calibrée de la soupape de surpression du bouchon de radiateur, le liquide de refroidissement s’évacue dans le réservoir d’expansion. Lorsque le moteur refroidit, une seconde soupape du bouchon de radiateur permet au liquide de retourner dans le moteur.
Vis de purge
Plusieurs systèmes de refroidissement sont équipés de vis de purge d’air. Cette vis est positionnée de manière stratégique pour extraire l’air emprisonné dans les zones élevées du système de refroidissement lors d’un remplissage.
Les différents liquides de refroidissement
Maintenant que la configuration d’un système de refroidissement moteur est bien connue, passons au liquide lui-même. La première chose à retenir est que tous les liquides de refroidissement ne se valent pas. Même ceux de la même couleur affichent des compositions chimiques différentes. De plus, le pH varie d’un type à l’autre, et la composition de base peut être à l’éthylène ou au propylène, ce qui affecte également la durée de vie du liquide, qui est propre à chaque formulation.
Liquide de refroidissement vert
Sa composition de base peut être à l’éthylène glycol ou au propylène glycol. Il est sans silicate, mais contient des acides organiques. Son pH se situe généralement entre 10 et 11, et sa longévité est habituellement d’environ deux ans. Le liquide de refroidissement bleu s’en rapproche beaucoup, sans être pour autant compatible.
Liquide de refroidissement rose
Les liquides de refroidissement roses sont habituellement à base d’éthylène glycol, sans toutefois exclure la possibilité d’être à base de propylène. Ils utilisent une technologie d’acides organiques longue durée, dite « HOAT ». Leur pH se situe entre 7,5 et 8,6. D’autres liquides de refroidissement roses peuvent contenir de l’acide octoïque longue durée (« OAT ») à la place des acides organiques. Ces deux types de liquides de refroidissement ne sont pas compatibles.
Dans tous les cas, les liquides de refroidissement contiennent des inhibiteurs de corrosion afin d’empêcher les composants du moteur de s’oxyder.
Il existe davantage de types ainsi que de couleurs de liquides de refroidissement. Ces exemples ne représentent que les plus couramment utilisés dans le domaine du sport motorisé. Malgré des couleurs similaires, la composition chimique diffère considérablement. Si vous magasinez dans le rayon automobile, la palette de choix devient encore plus complexe.
Nous verrons dans une autre chronique les opérations à faire pour faire un entretien adéquat du système de refroidissement.
