REFROIDISSEMENT VÉHICULE UN CONDENSÉ DE CONNAIS SANCES POUR LES GARAGES

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1 REFROIDISSEMENT VÉHICULE UN CONDENSÉ DE CONNAIS SANCES POUR LES GARAGES

2 Qu est-ce que le Thermo Management? Le Thermo Management inclut la température moteur optimale dans tous les états de fonctionnement ainsi que le chauffage et le refroidissement de l habitacle du véhicule. Un système de Thermo Management moderne est donc constitué des composants du refroidissement moteur et de la climatisation. Les éléments de ces deux ensembles, qui s influencent mutuellement, forment souvent une unité. Dans cette brochure, nous vous présentons des systèmes de refroidissement modernes avec leur contexte technique. Nous y abordons également le mode de fonctionnement, les causes de défaillances, les spécifi cités et les possibilités de diagnostic. Exclusion de responsabilité / Crédits photos Les informations contenues dans ce document ont été rassemblées par l éditeur, entre autres d après les indications des constructeurs automobiles et des importateurs. Il a été procédé avec beaucoup de soins afi n de garantir leur exactitude. L éditeur n assume cependant aucune responsabilité pour d éventuelles erreurs et leurs conséquences. Cela s applique à l utilisation de données et d informations qui s avèrent erronées ou ont été incorrectement représentées ou à des erreurs qui se sont produites par inadvertance lors de la compilation des données. Sans limitation de ce qui a été indiqué précédemment, l éditeur n assume aucune responsabilité pour une perte de profi t, de valeur de l entreprise ou toute autre perte, y compris économique, qui en résulterait. L éditeur n assume pas de responsabilité pour des dommages ou des dysfonctionnements consécutifs au non-respect du document de formation et des consignes de sécurité particulières. Les photos montrées dans la présente brochure proviennent en majeure partie des sociétés Behr GmbH & Co. KG et Behr Hella Service GmbH.

3 SOMMAIRE Page Page 1 Systèmes de refroidissement modernes Système intégré VL Système intégré VU Structure d un module de refroidissement moderne 5 2 Refroidissement Rétrospective Refroidissement du moteur par eau État actuel 7 3 Systèmes de refroidissement Le circuit de refroidissement moteur Radiateur de refroidissement Structure type Conceptions Radiateur 100% aluminium Vase d expansion (réservoir de trop plein) Fonctionnement Thermostat Fonctionnement Pompes à eau Échangeur thermique (chauffage) 15 4 Ventilateur moteur Ventilateur à visco-coupleur 16 5 Autres systèmes de refroidissement Refroidissement d huile - moteur et boîte de vitesses Refroidissement de direction assistée Refroidissement du carburant Refroidissement de l air de suralimentation Principes Exigences Direct Indirect Températion de l air de cycle du moteur Un design moderne satisfaisant aux exigences EURO 5 et sa signifi cation Principe de fonctionnement de la gestion de la température d air d admission (ATM) Réduction des émissions Régénération du fi ltre à particules Économie d énergie Sous-systèmes de la gestion de la température de l air d admission Gestion de température de batterie pour véhicules hybrides 28 6 Chauffages additionnels CTP Structure et fonctionnement Performance et spontanéité Sécurité de fonctionnement Pilotage Nouveau développement 33 7 Diagnostic, entretien et réparation Liquide de refroidissement, antigel et protection anticorrosion Maintenance du radiateur Rinçage du système de refroidissement Purge d air du système au remplissage Contrôle du système de refroidissement par contrôle de pression Endommagements types Radiateur Échangeur thermique Contrôle du système de refroidissement et diagnostic Surchauffe du moteur Le moteur ne chauffe pas Le chauffage ne devient pas suffi samment chaud 39 8 Refroidissement à régulation électronique (exemple : moteur VW APF 1,6 l) Niveau de température du liquide de refroidissement Aperçu du système de refroidissement régulé électroniquement Boîtier de distribution du liquide de refroidissement Unité de régulation du liquide de refroidissement Circuit de refroidissement long et court Commande électronique - Aperçu Régulation de la température du liquide de refroidissement en cas de demande de chauffage Cartographie - Valeurs théoriques Capteur de température du liquide de refroidissement Thermostat à commande cartographique Conclusion 47 9 Informations techniques pour garages Vase d expansion Radiateur de refroidissement Bouchon du radiateur Rinçage du circuit de refroidissement Refroidisseur d air de suralimentation Refroidisseur d huile Chauffage additionnel CTP Visco -coupleur Visco -ventilateur Échangeur thermique Refroidisseur d huile pour ralentisseur 70

4 1 SYSTÈMES DE REFROIDISSEMENT MODERNES 1 SYSTÈMES DE REFROIDISSE MENT MODERNES 1.1 Système intégré VL Toute la chaleur que génère un moteur et ses systèmes dépendants doit être dissipée. Aujourd hui, pour contrôler le fonctionnement et la température ambiante (moteur et habitacle), la température de fonctionnement d un moteur ne doit varier que dans une faible plage de tolérances. L augmentation de la température de fonctionnement peut altérer les valeurs de gaz d échappement. Ce qui peut conduire à une gestion moteur incorrecte. En outre, sur des motorisations comme l injection directe, le diesel et l essence, qui génèrent peu de chaleur, un circuit de refroidissement doit réchauffer les occupants du véhicule en hiver et les rafraîchir en été. Tous ces facteurs doivent être pris en compte lors du développement d un système de Thermo Management. A cela s ajoute l exigence de performance élevée et d effi cacité dans un faible encombrement.

5 1.2 Système intégré VU Voici un exemple type de l état actuel du Thermo Management dans un VU. Nous présenterons les deux secteurs, les VL et les VU. 1.3 Structure d un module de refroidissement moderne Exemple type de l état actuel d un module de refroidissement. Il est composé d un radiateur de refroidissement, d un refroidisseur d huile moteur, d un condenseur, d un refroidisseur d huile de boîte de vitesses, d un radiateur de direction assistée et d un ventilateur de condenseur. Cadre de pression avec ventilateur électrique Refroidisseur d huile moteur Recouvrement du cadre support Radiateur de direction assistée Module de condenseur Cadre support Radiateur de refroidissement 100% aluminium Refroidisseur d huile de BV Cadre d aspiration pour ventilateur moteur 4 5

6 2 REFROIDISSEMENT RÉTROSPECTIVE 2.1 Refroidissement du moteur par eau Les températures générées lors la combustion du carburant (jusqu à C) sont préjudiciables au fonctionnement du moteur. C est pourquoi il est refroidi à la température de fonctionnement. Le premier mode de refroidissement par eau fut le thermosiphon. L eau réchauffée, plus légère, montait dans la partie supérieure du radiateur par un tube collecteur. Elle était refroidie par le vent, descendait et était reconduite dans le moteur. Ce circuit fonctionnait tant que le moteur était en marche. Le refroidissement était assisté par des ventilateurs, une régulation n était pas encore possible. Plus tard, la circulation d eau fut accélérée par une pompe à eau. La suite du développement des moteurs voit l utilisation de régulateurs d eau de refroidissement, c est-à-dire de thermostats. La circulation de l eau par le radiateur est régulée en fonction de la température de l eau de refroidissement. En 1922, il est décrit de la façon suivante : «ces dispositifs ont pour but d assurer un réchauffement rapide du moteur et d éviter son refroidissement». Ici, nous parlons déjà d un refroidissement régulé par thermostat offrant les fonctions suivantes : courte durée de mise en température maintien d une température de fonctionnement constante Points faibles : longue durée de mise en température faible température du moteur pendant la saison froide Vers 1910, avec pompe à eau Radiateur Collecteur A partir de 1922 Moteur Pompe à eau

7 2.2 État actuel Le thermostat a apporté une amélioration majeure, il permet de «court-circuiter» le circuit de liquide de refroidissement. Tant que la température de fonctionnement souhaitée du moteur n est pas atteinte, l eau ne passe pas par le radiateur, mais retourne au moteur par le chemin le plus court. Cette régulation a été conservée sur tous les systèmes jusqu à aujourd hui. Le graphique ci-contre montre l influence de la température du moteur sur la puissance et la consommation de carburant. Aujourd hui, la bonne température du moteur est non seulement importante pour la puissance et la consommation, mais également pour garantir une faible émission de substances nocives. Pour refroidir un moteur, on utilise désormais la propriété de l eau sous pression qui ne commence pas à bouillir à 100 C, mais entre 115 C et 130 C. Le circuit de refroidissement se trouve ici sous une pression de 1,0-1,5 bar. Nous parlons de système de refroidissement fermé. Le système est équipé d un vase d expansion qui n est rempli qu à moitié environ. Le fluide de refroidissement n est pas uniquement composé d eau, mais d un mélange d eau et d additif de liquide de refroidissement. Il s agit d un liquide de refroidissement offrant une protection contre le gel, un point d ébullition plus élevé et protégeant les éléments en alliage léger du moteur contre la corrosion. P e = puissance b e = consommation de carburant T = température moteur 6 7

8 3 SYSTÈMES DE REFROIDISSEMENT 3 SYSTÈMES DE REFROIDISSE MENT 3.1 Le circuit de refroidissement moteur Comme tout le monde le sait, l espace du compartiment moteur s est nettement restreint. Du coup, il y a énormément de chaleur générée, qu il est absolument nécessaire de dissiper. Pour refroidir le compartiment moteur, les circuits de refroidissement modernes doivent répondre à de fortes exigences ; d importants progrès ont donc été réalisés dernièrement en matière de refroidissement. Les exigences liées au circuit de refroidissement sont les suivantes : phase de mise en température raccourcie réchauffement rapide de l habitacle faible consommation de carburant durée de vie plus longue des composants La base de tous les circuits de refroidissement moteur est constituée des composants suivants : radiateur de refroidissement thermostat pompe à eau (mécanique ou électrique) vase d expansion (réservoir de trop plein) conduites Moto-ventilateur (entraîné par courroie ou Visco ) capteur de température (gestion moteur / affi chage) Radiateur de refroidissement 2. Pompe à eau 3. Moto-ventilateur (GMV) 4. Thermostat 5. Échangeur thermique (chauffage) 6. Vanne d échangeur thermique (en option) 7. Moteur 8. Flux d air

9 3.2 Radiateur de refroidissement C est à partir de 1905 que le refroidissement du moteur a débuté. A l époque, la température de combustion dans le moteur se situait à environ C. Des radiateurs en acier étaient utilisés depuis le début du siècle jusqu en 1938 environ, avant d être remplacés par des radiateurs en métaux non-ferreux (cuivre/ laiton). Inconvénients : un poids important et des réserves de matériaux limitées, d où un prix plus élevé. Exigences liées au radiateur : puissance volumique élevée rigidité suffi sante résistance durable à la corrosion faibles coûts de fabrication fabrication écologique Réalisation Réservoir d eau en plastique renforcé de fi bres de verre De plus en plus en aluminium Fonction Refroidir le liquide de refroidissement dans le circuit moteur Avantages Précision d assemblage assurant un montage simple Rendement optimal Adapté aux spécifi cations clients (constructeurs) Structure type Dans un radiateur de refroidissement, le refroidisseur d huile peut également être un composant séparé. Les différentes pièces sont assemblées. C est ainsi que le radiateur de refroidissement obtient sa forme. Le refroidissement s effectue par les ailettes de refroidissement (faisceau), l air passant à travers absorbe la chaleur du liquide de refroidissement. L écoulement du liquide de refroidissement se fait de haut en bas, que l on appelle flux descendant, ou en flux transversal (de la droite vers la gauche ou inversement). Les deux variantes nécessitent suffi samment de temps et doivent présenter une section suffi sante pour que l air produise un refroidissement effi cace du liquide Réservoir d eau (boîte à eau) 2. Refroidisseur d huile 3. Joints 4. Ailettes de refroidissement (faisceau) 5. Tôles latérales 6. Fond 7. Tube de refroidissement 8 9

10 3 SYSTÈMES DE REFROIDISSEMENT Conceptions Il existe deux conceptions types : le brasage et l assemblage mécanique. Les deux sont des radiateurs à flux descendant. Les premiers radiateurs étaient dotés de réservoirs d eau en laiton, puis en plastique. Les radiateurs à flux transversal présentent un encombrement 40% plus petit que les radiateurs à flux descendant et sont utilisés dans les VL actuels où une conception plus plate est requise. Le réservoir d eau est fi xé grâce à un sertissage à encoches ondulées développé par Behr, et scellé. Il existe un autre type de fi xation, qui est le sertissage à languettes. Les radiateurs à flux descendant sont utilisés dans les VL plus hauts (4x4, etc.) ou les véhicules utilitaires. Brasage Assemblage mécanique Radiateur 100% aluminium Comme on peut le voir ici, la profondeur de faisceau est sensiblement réduite sur le modèle de radiateur 100% aluminium. Ce modèle permet d avoir une profondeur totale du module de refroidissement plus faible. Le radiateur 100% aluminium de l Audi A8 est par exemple 11% plus léger et présente une profondeur de montage réduite de 20 mm. Ce modèle possède les caractéristiques suivantes : suppression du fond supérieur l épaisseur du faisceau est la même que l épaisseur du radiateur réduction du poids de 5 à 10% plus grande endurance pression d éclatement 5 bars entièrement recyclable les endommagements lors du transport sont réduits (tubulures de trop-plein) différents types de tubes peuvent être utilisés tube rond avec insert de turbulence pour une performance plus élevée tube ovale (ce qui signifi e plus de surface pour le refroidissement) tube plat, assemblage mécanique, empilage (encore plus de surface et une seule rangée nécessaire) tube plat, brasage, sans fondant (refroidissement optimal, les lamelles sont solidement fi xées) mais onéreux un alliage spécial en alu est utilisé (faisceau) température C puis refroidissement à environ 130 C (les tensions sont compensées)

11 Cette comparaison montre la différence entre un radiateur à fond GRP et un radiateur de refroidissement 100% aluminium. On voit clairement que l épaisseur totale est nettement réduite. Cette réduction permet un montage peu encombrant dans un module de refroidissement moderne. Epaisseur du faisceau Epaisseur totale 40 mm 63,4 mm Epaisseur du faisceau Epaisseur totale 40 mm 40 mm 3.3 Vase d expansion (réservoir de trop plein) Pour éviter toute surchauffe locale des composants, un circuit de liquide de refroidissement sans bulles est nécessaire. Le fluide de refroidissement entre dans le vase à grande vitesse et en ressort à faible vitesse (diamètres différents des tubulures). Par comparaison, les vases d expansion de VU possèdent 3 chambres et une grande quantité d eau, p. ex. un volume de 8 litres de liquide de refroidissement. Le vase d expansion sert à récupérer le liquide de refroidissement expansé du circuit de refroidissement. La pression est réduite par l intermédiaire d un clapet et du coup, la pression du système est maintenue à une valeur préréglée. Pressions système 1,7 bar Pression d éclatement 10 bars 10 11

12 3 SYSTÈMES DE REFROIDISSEMENT Fonctionnement Une température élevée du liquide de refroidissement augmente la pression dans le système de refroidissement en raison de la dilatation du liquide de refroidissement. Le liquide de refroidissement est pressé dans le réservoir. La pression augmente dans le réservoir. Le clapet dans le couvercle s ouvre et laisse l air s échapper. Lorsque la température du liquide de refroidissement s est normalisée, une dépression s établit dans le système de refroidissement. Le liquide de refroidissement est aspiré du réservoir. Une dépression s établit alors également dans le réservoir. La vanne de compensation de la dépression s ouvre alors dans le couvercle du réservoir. L air passe dans le réservoir jusqu à ce que l équilibre de pression soit atteint. 3.4 Thermostat Les thermostats contrôlent la température du liquide de refroidissement et, par conséquent, la température du moteur. Les thermostats mécaniques ont peu évolué au fi l des années et sont toujours utilisés. Leur fonctionnement est assuré par un élément de cire dilatable qui ouvre une vanne et qui ramène au radiateur de refroidissement le liquide pour le refroidir. Le thermostat s ouvre à une certaine température qui est défi nie pour le système et ne peut pas être modifi ée. Les thermostats à commande électronique sont régulés par la gestion moteur et s ouvrent selon les conditions de fonctionnement du moteur. Les régulateurs de température à commande électronique contribuent à la réduction de consommation du carburant et à la baisse des émissions polluantes grâce à l amélioration du rendement mécanique du moteur. Avantages : Réduction de la consommation de carburant d environ 4 % Réduction des émissions polluantes Amélioration du confort (par l amélioration de la capacité de chauffage) Plus longue durée de vie du moteur Maintien des conditions d écoulement et des conditions thermodynamiques Régulation de température adaptée aux besoins Vitesse de changement de température maxi Augmentation minimale de l encombrement (< 3%) Éléments de cire à commande électrique

13 3.4.1 Fonctionnement La cire fond en cas d échauffement supérieur à 80 C. L augmentation de volume de la cire déplace la boîte métallique sur le piston de travail. Le thermostat ouvre le circuit du radiateur et ferme simultanément le circuit en court-circuit. La cire se solidifi e à une température inférieure à 80 C. Un ressort de rappel ramène la boîte métallique en position initiale. Le thermostat ferme l alimentation du radiateur. Le liquide de refroidissement retourne directement au moteur par la conduite en court-circuit. Ouvert Fermé Radiateur Moteur Moteur Moteur 12 13

14 3 SYSTÈMES DE REFROIDISSEMENT 3.5 Pompes à eau Les pompes à eau acheminent le liquide de refroidissement à travers le circuit et établissent la pression. Les pompes à eau sont également concernées par le progrès, même si on trouve encore sur le marché de nombreux VL et VU dotés de pompes à eau entraînées par courroie. La prochaine génération sera celle des pompes à eau à commande électronique. La pompe à eau sera alors entraînée selon les besoins, comme le compresseur dans le circuit de climatisation. Une température optimale de fonctionnement sera ainsi atteinte. Pompe à liquide de refroidissement avec carter Kit de courroie crantée avec pompe à liquide de refroidissement

15 3.6 Échangeur thermique (chauffage) L échangeur thermique fournit la chaleur qui est acheminée dans l habitacle du véhicule avec le flux d air de la soufflerie. Lorsqu il y a un système de climatisation, ce qui est généralement le cas aujourd hui, un mélange d air froid et d air chaud est généré par la commande de climatisation. Les 3 facteurs se rencontrent alors : la chaleur, le froid et la commande correspondante = climatisation de l habitacle du véhicule. Caractéristiques : Entièrement recyclable Garantie de la température d habitacle souhaitée Échangeur thermique brasé en construction 100% aluminium Encombrement réduit dans l habitacle Capacité de chauffage élevée Plaques de fond brasées et non agrafées Montage dans le boîtier du chauffage Mode de construction : assemblage mécanique Système à ailettes et à tubes Inserts de turbulence, pour améliorer la transmission de chaleur Des encoches dans les ailettes augmentent la performance Ultra moderne, comme le radiateur de refroidissement 100% aluminium 14 15

16 4 VENTILATEUR MOTEUR Le ventilateur moteur sert à acheminer l air ambiant par le radiateur de refroidissement et sur le moteur. Il est entraîné par la courroie trapézoïdale ou, dans le cas d un ventilateur électrique, par un moteur électrique régulé par un calculateur. Le ventilateur à visco-coupleur (Visco ) est principalement monté sur les véhicules utilitaires, mais il est également utilisé sur certains véhicules légers. Le ventilateur moteur garantit l écoulement d une quantité d air suffisante pour refroidir le liquide de refroidissement. Sur le ventilateur entraîné par courroie, la quantité d air dépend du régime moteur. Il se différencie du ventilateur de condenseur par le fait qu il est constamment entraîné. Le ventilateur à visco-coupleur est commandé en fonction de la température de fonctionnement. 4.1 Ventilateur à visco-coupleur Visco est un produit Behr et également un nom de produit déposé. Fonctionnement : Point d enclenchement total à environ 80 C. Rempli d huile de silicone (30 à 50 ml) comme fluide moteur, enclenché par un élément bilame et commandé par la goupille de pression. Historique : Rigide (entraînement permanent), exige beaucoup d énergie (PS), bruyant, importante consommation. Les ventilateurs électriques (VL) affi chent par contre une consommation plus avantageuse, sont silencieux et ont un faible besoin d énergie Les objectifs de développement étaient de réduire la consommation et le niveau sonore, p. ex. d obtenir une réduction du bruit par un ventilateur caréné. La poursuite du développement vers un visco-coupleur électronique a donné les résultats suivants : régulation en continu régulation à l aide de capteurs le régulateur traite des données telles que le liquide de refroidissement, l huile, l air de suralimentation, le régime moteur, le ralentisseur, la climatisation On obtient ainsi un refroidissement adapté aux besoins, une amélioration du niveau de température du liquide de refroidissement, une réduction du niveau sonore et une consommation de carburant réduite. Sur les VL, les ventilateurs étaient autrefois en 2 parties ; le Visco -coupleur et la roue de ventilateur étaient vissés. Aujourd hui, ils sont sertis et ne sont donc plus réparables. Le Visco -coupleur électronique n est actuellement monté que sur la Range Rover.

17 La poulie primaire et l axe de la bride transmettent la puissance du moteur. Le ventilateur est également solidaire de cet axe. L huile de silicone en circulation assure la transmission de l effort des deux ensembles. Le culbuteur commande le circuit d huile entre l espace de réserve et l espace de travail. Le flux d huile de silicone depuis l espace de réserve vers l espace de travail et le retour s effectue entre deux perçages, le perçage de retour dans le carter et le perçage d alimentation dans la poulie primaire. Le culbuteur commande la gestion du moteur par des impulsions à l ensemble magnétique. Le capteur à effet Hall détermine la vitesse de rotation actuelle du ventilateur et en informe la gestion du moteur. Un régulateur envoie un courant de commande cadencé à l ensemble magnétique qui commande le culbuteur lequel, de son côté, contrôle le flux d huile et la quantité d huile. Plus il y a d huile de silicone dans l espace de travail, plus la vitesse du ventilateur est élevée. Lorsque l espace de travail est vide, le ventilateur est au ralenti ; le glissement de l entraînement est d environ 5 %

18 5 AUTRES SYSTÈMES DE REFROIDISSEMENT 5 AUTRES SYSTÈMES DE REFROIDISSEMENT Les nouveaux modes de construction sont déterminés par les exigences et la capacité de refroidissement souhaitée. L empilage est la conception la plus récente. Elle permet une adaptation précise de l encombrement et de la capacité de refroidissement. 5.1 Refroidisseur d huile pour moteur, boîte de vitesses et ralentisseur hydrodynamique Le refroidissement et l échauffement plus rapide de l huile moteur et de l huile boîte de vitesses (par exemple : BVA, ralentisseur) sont assurés par le montage encastré ou appliqué de refroidisseurs (moteur ou boîte de vitesses) dans le réservoir d eau. Comme types de conception, on trouve les refroidisseurs d huile à tubes ou à plaques 100% aluminium ou en acier. Convertisseur ralentisseur Réserve d huile Raccord air comprimé Avantages : Refroidissement d huiles très sollicitées thermiquement Les intervalles de vidange d huile sont allongés, la durée de vie du moteur augmente Encombrement et poids réduits grâce à la conception 100% aluminium Conception compacte avec un empilage effi cace de plaques assurant une grande surface de refroidissement vers/du circuit de liquide de refroidissement Ralentisseur avec refroidisseur d huile monté en applique Refroidisseur d huile 5.2 Refroidissement de direction assistée L huile de direction assistée doit également être refroidie pour que le rendement de la direction assistée ne soit pas altéré et que la direction ne devienne pas trop dure ou trop souple. Caractéristiques : 100% aluminium avec raccords rapides Pression supérieure à 8 bars avec une température d entrée d huile de -40 C à 160 C Pression d essai = 20 bars avec une pression d éclatement de 50 bars

19 5.3 Refroidissement du carburant Le refroidissement du carburant est généralement utilisé sur les moteurs diesel. Le carburant est refroidi de manière à abaisser la température d entrée au gicleur de pompe ou au «Common Rail» (rampe commune), sous peine de voir la température du carburant augmenter de façon démesurée en raison de la pression élevée. Une augmentation excessive de la température du carburant réduit la puissance du moteur en raison d un point d inflammation trop précoce dans la chambre de combustion. 5.4 Refroidissement de l air de suralimentation Les tendances à l augmentation de la puissance du moteur et au «downsizing» (réduction) conduisent, sur les VL, à une part croissante de moteurs suralimentés, la suralimentation s effectuant aujourd hui principalement avec de l air de suralimentation refroidi. La plus grande densité d air de suralimentation ainsi obtenue permet d augmenter la puissance et le rendement du moteur. Mais il n y a pas que la part des moteurs suralimentés qui augmente, il y a aussi - en raison des baisses de consommation et d émissions toujours nécessaires - les exigences de capacité de refroidissement d air de suralimentation. Celles-ci peuvent être satisfaites par un refroidissement de l air de suralimentation avec un liquide de refroidissement à la place de l air. Mais en raison des coûts du système, cette technologie était jusqu à présent réservée aux véhicules haut de gamme. De nouveaux développements permettent également une régulation du refroidissement de l air de suralimentation. Cela permet, en plus des émissions de NOx, de diminuer aussi les émissions de HC et d augmenter l effi cacité du post-traitement des gaz d échappement. Outre l augmentation de la capacité de refroidissement, une autre exigence incombe au refroidissement de l air de suralimentation : la températion de l air de cycle du moteur par la régulation du refroidissement de l air de suralimentation. La températion devient nécessaire en raison des exigences croissantes concernant le post-traitement des gaz d échappement. La température de l air de suralimentation tient ici un rôle important. Le refroidissement de l air de suralimentation par liquide de refroidissement offre donc aussi des avantages déterminants sur les VU. Types : Refroidissement par air et refroidissement par liquide. Direct et indirect. Fonction : Augmentation de la puissance du moteur par suralimentation (plus d air de combustion, taux d oxygène plus élevé). Caractéristiques : Capacité de refroidissement dynamique plus élevée Amélioration du rendement du moteur par l augmentation de la densité d air de suralimentation Baisse de la température de combustion, d où amélioration des valeurs de gaz d échappement Moins d oxydes d azote de -40 C à 160 C Pression d essai = 20 bars avec une pression d éclatement de 50 bars 18 19

20 5 AUTRES SYSTÈMES DE REFROIDISSEMENT Principes Suralimentation par turbocompresseur La puissance d un moteur à combustion dépend de la quantité de carburant brûlée. 1 kg de carburant nécessite 14,7 kg d air pour une combustion complète sur un moteur à essence, que l on appelle le rapport stœchiométrique. La suralimentation des moteurs à combustion constitue un moyen effi cace d augmenter la puissance. La puissance d un moteur à combustion dépend de la quantité de carburant brûlée 1 kg de carburant nécessite 14,7 kg d air pour la combustion complète sur un moteur à essence Moteur diesel > 14,67 kg d air pour 1 kg de carburant La suralimentation des moteurs à combustion constitue donc un moyen efficace d augmenter la puissance Moteur suralimenté moteur à aspiration Suralimentation par turbocompresseur Exigences Augmentation de la capacité de refroidissement Dans les VL, le besoin grandissant de capacité de refroidissement fait face à des restrictions croissantes d encombrement dans le bloc avant du véhicule. Aujourd hui, ce sont les refroidisseurs d air de suralimentation compacts les plus courants. Le passage du refroidisseur d air de suralimentation compact à un refroidisseur doté d une grande surface et monté en amont du radiateur de refroidissement - solution standard utilisée sur les grands véhicules utilitaires - offre une solution au problème constitué par la faible profondeur de montage. L utilisation de cette conception augmente en conséquence. Ceci n est toutefois pas possible dans de nombreux véhicules car l espace requis est déjà occupé ou n est plus disponible en raison d autres exigences - comme la protection des piétons. Le conflit entre l encombrement et le besoin de performance peut être résolu avec deux nouveaux systèmes : le refroidissement préalable de l air de suralimentation et le refroidissement indirect.