Le rôle du radiateur dans le refroidissement du moteur

Lorsque le moteur tourne à plein régime, il commence petit à petit à chauffer. Pour éviter de l’endommager, il faut maintenir sa température en dessous d’un certain seuil. Plusieurs techniques sont disponibles pour arriver à cette fin et le radiateur joue souvent un rôle clé.

Qu’est-ce qu’un radiateur ?

Un radiateur est en général un dispositif qui permet de transférer la chaleur d’un milieu vers un autre. Dans un système de refroidissement par fluide, le radiateur est formé de plusieurs tubes disposés de manière à favoriser la circulation de l’air. Les tubes sont suffisamment espacés entre eux et disposés parallèlement dans ce cas. Dans un système de refroidissement de moteur, ceux-ci transportent le liquide de refroidissement. Ils sont reliés à des ailettes en contact de l’air pour permettre le refroidissement du liquide.

L’alliage utilisé pour un radiateur est un métal dont les propriétés de conduction de la chaleur sont excellentes. Au contact avec l’air, le métal est capable de préserver la fraîcheur qu’il a reçue. De plus, étant donné sa constitution, l’air peut entrer en contact facilement avec le radiateur. Le processus de refroidissement effectué par ce dernier nécessite donc une certaine aération. C’est pour cette raison que le radiateur est placé à l’avant du moteur. De cette manière, lorsque le véhicule est en mouvement, il reçoit de l’air provenant de l’extérieur.

Pour que le radiateur puisse continuer à effectuer son travail de refroidissement, un ventilateur est disposé devant lui. Quand le véhicule est en arrêt, le ventilateur produit l’air nécessaire pour le radiateur. Il faut noter par contre que le radiateur ne refroidit pas directement le moteur. Plus précisément, il fait partie du circuit de refroidissement qui est en charge de refroidir le moteur.

Le système de refroidissement de moteur

La combustion du carburant qui se produit à l’intérieur du moteur lorsqu’il consomme du carburant est très élevée. La chaleur générée est transmise aux diverses parties mécaniques environnantes et est accentuée par les éventuels frottements. Ces parties mécaniques peuvent cependant être endommagées par cette température d’où la nécessité de les refroidir.

Plusieurs méthodes de refroidissement se sont succédé et ont apporté leurs lots d’améliorations au fil des années. Actuellement, le système le plus utilisé est celui impliquant l’utilisation de liquide de refroidissement. Celui-ci est mis en contact avec l’élément chaud et absorbe sa chaleur. Elle est ensuite dirigée vers un dissipateur thermique ou radiateur. Le radiateur refroidit l’eau et celle-ci repart vers le moteur.

Par ailleurs, un radiateur est conçu pour permettre un échange thermique vers l’air. Il est utilisé dans divers domaines pour permettre la régulation de température. Son principe est le même, qu’il soit utilisé dans un ordinateur ou dans une voiture.

Le circuit de refroidissement

Ce circuit est composé de plusieurs faisceaux par lesquels transite le liquide de refroidissement. Les durites sont les tubes qui transportent le liquide et relient les divers éléments du circuit. Ils sont faits en tube étanche souple, mais résistant à de hautes températures. À ce sujet, il faut savoir que la température du moteur peut atteindre 800 °C et le fluide qui circule dans la durite peut atteindre une température tout aussi élevée. Pour pouvoir circuler, ce liquide caloporteur est aspiré par une pompe.

Le liquide est aspiré à partir du réservoir et traverse les diverses parties du moteur où la température est élevée. Dans certains systèmes, le moteur est aussi mis en contact avec l’huile moteur, séparé par une cloison, pour permettre de le refroidir. L’eau absorbe la chaleur de ces différentes parties et ensuite elle est redirigée vers le radiateur. Une fois au radiateur, elle passe par les réseaux tubulaires de ce dernier et y évacue la chaleur. L’eau refroidie est réacheminée vers le moteur pour recommencer le processus de refroidissement.

Lors du démarrage, le moteur a besoin d’atteindre un certain niveau de température pour pouvoir fonctionner. Afin d’éviter que le liquide refroidisseur ne l’empêche d’atteindre cette température, un système condamne initialement l’accès au moteur. Il s’ouvre ensuite pour laisser passer le liquide dès que la température augmente. Il est important de noter que le liquide de refroidissement n’est pas de l’eau de robinet. C’est une eau possédant des additifs favorisant le transfert de chaleur et résistant au gel. Il n’est donc pas possible qu’il devienne du givre en période hivernale.

Ce qui pourrait empêcher le refroidissement du moteur

Sans le radiateur il n’y a pas de refroidissement possible. Il est donc essentiel de garder ce dispositif en bon état. Comme il est placé sur la partie avant du véhicule, il est plus susceptible d’être endommagé en cas de collision frontale. Lorsqu’un tel évènement se produit, les tubes transportant l’eau chaude sont perforés et de la fumée blanche ou vapeur d’eau s’échappe du véhicule. Si les tubes subissent des dommages pour d’autres raisons, le radiateur ne pourra pas non plus effectuer son travail. Le niveau du liquide diminuera de plus en plus et le moteur chauffera peu à peu.

À part les fuites, les obstructions des tubes sont aussi nocives pour le radiateur. Cela peut arriver si le liquide de refroidissement est usé et que des dépôts se forment peu à peu à l’intérieur des tubes. Pour pallier à ce problème, il suffit de souffler sur le radiateur. Dans le cas où vous auriez utilisé de l’eau de robinet comme liquide de refroidissement, alors il gèlera lors de froids extrêmes. Le radiateur sera bouché et il n’y aura pas de refroidissement.

Un système de refroidissement par air

Ce système refroidissement est plus simple, mais moins efficace que celui utilisant un liquide. Presque plus aucune voiture ne s’en sert pour refroidir le moteur. Dans ce système, le radiateur est mis en contact direct avec l’élément à refroidir. Étant fait de métal possédant une bonne conduction thermique tel que le cuivre ou l’aluminium, il permet de dissiper rapidement la chaleur.

En effet, la chaleur provenant de l’élément à refroidir est transmise vers le radiateur. Celui-ci est formé d’une combinaison de plaque parallèle distancée entre elles pour laisser passer l’air. Ces plaques créent une plus large surface en contact de l’air et elles sont moins épaisses pour faciliter la dissipation de la chaleur.

Un tel système est dit passif s’il dépend uniquement de l’air ambiant pour effectuer le refroidissement. S’il utilise une source d’air créé par un ventilateur, alors il est dit actif. Par ailleurs, la source créée par le ventilateur permet d’accélérer le refroidissement.