Principes Ă©lĂ©mentaires du fonctionnement dâun systĂšme de climatisation de vĂ©hicule
Ce que nous essaierons de dĂ©crire, dans un langage simple, câest comment le systĂšme de climatisation fonctionne sur un vĂ©hicule et ce quâil se produit lorsque nous appuyons sur le bouton « A/C » sur le tableau de bord du vĂ©hicule.
Le principe Ă©lĂ©mentaire de fonctionnement de tous les systĂšmes de refroidissement, Ă©tant le congĂ©lateur mĂ©nager, le systĂšme de climatisation dans notre bureau ou celui intĂ©grĂ© dans notre vĂ©hicule est le mĂȘme. Les processus fondamentaux au travail sont quatre principes basiques de la physique que nous avons tous probablement rencontrĂ©s dans la vie quotidienne, la Densification, lâExpansion, lâĂvaporation et la LiquĂ©faction.
Densification
Lorsque vous pompez une roue de vĂ©lo, le corps de la pompe oĂč lâair est comprimĂ© au-dessus de la pression dans la roue, causant le transfert de lâair dans la roue se rĂ©chauffe. Alors que la roue se gonfle et que plus dâefforts sont nĂ©cessaires pour comprimer lâair Ă une pression encore plus Ă©levĂ©e, la pompe se rĂ©chauffe davantage. La roue sâĂ©chauffe Ă©galement par les gaz chauds existants pĂ©nĂ©trant Ă travers la vanne.
Expansion
Lorsque vous Ă©vacuez une bombe dâaĂ©rosol, le corps de la bombe se refroidit en raison de la pression rĂ©duite dans la bombe tandis que le contenu liquide est Ă©vacuĂ© en se transformant en gaz.
Ăvaporation
Lâancienne astuce des navigateurs pour trouver la direction du vent en trempant un doigt et en sentant quel cĂŽtĂ© est froid Ă travers le dĂ©bit dâair passant.
Liquéfaction
Ă chaque fois que de lâair humide touche une surface fraĂźche telle que la surface extĂ©rieure dâun verre de biĂšre froide glacĂ©e, la chaleur provient de lâair et est transfĂ©rĂ©e Ă la surface froide en rĂ©duisant sa tempĂ©rature, transformant de nouveau la vapeur dâeau en des gouttes liquides dâeau.
Le systĂšme de climatisation dans notre vĂ©hicule possĂšde des composantes spĂ©cifiques qui emploient les procĂ©dĂ©s physiques ci-dessus afin de rĂ©duire la tempĂ©rature de lâair circulant dans la cabine du vĂ©hicule. En plus de refroidir lâair, le systĂšme de refroidissement dispose de lâavantage supplĂ©mentaire dâenlever lâexcĂšs dâhumiditĂ© de lâair pĂ©nĂ©trant dans la cabine en rĂ©duisant la quantitĂ© de liquĂ©faction qui se forme dans les fenĂȘtres des voitures, amĂ©liorant ainsi la visibilitĂ© du conducteur.
ĂlĂ©ments fonctionnels dâun systĂšme de climatisation de vĂ©hicule
Dirigeons-nous maintenant vers les mĂ©canismes dâun climatiseur automobile et comment les principes ci-dessus sont appliquĂ©s. Nous prendrons composante par composante.
Compresseur : Il sâagit du cĆur du systĂšme de climatisation. Le compresseur Ă dimension semblable Ă celle de lâalternateur Ă©lectrique des vĂ©hicules peut normalement ĂȘtre identifiĂ© comme la composante siĂ©geant en bas dans le compartiment moteur entraĂźnĂ© par les courroies du moteur via une poulie et connectĂ© au reste du systĂšme de climatisation par deux flexibles renforcĂ©es. Lorsque vous allumez le climatiseur dans votre voiture, un circuit Ă©lectrique actionne un embrayage dans la poulie des compresseurs permettant au compresseur de dĂ©marrer le pompage du gaz rĂ©frigĂ©rant dans le reste du systĂšme sous une pression extrĂȘmement Ă©levĂ©e. En augmentant la pression, le gaz rĂ©frigĂ©rant quittant le compresseur devient chaud.
Condenseur : Le condenseur est identifiable comme Ă©tant le second radiateur qui partage le dĂ©bit dâair avec le principal radiateur de liquide moteur. Le condensateur aura normalement son/ses propre/s ventilateur/s de refroidissement Ă©lectrique/s qui devient/nent actif/s lorsque le systĂšme de climatisation est allumĂ©. Le condenseur recueille le gaz rĂ©frigĂ©rant chauffĂ© Ă haute pression du compresseur et le refroidit. La condensation du gaz rĂ©frigĂ©rant dans un liquide libĂšre la chaleur dans le procĂ©dĂ©. Cette chaleur est expulsĂ©e dans lâatmosphĂšre par lâĂ©coulement de lâair Ă travers le condenseur.
RĂ©cepteur ou SĂ©cheur : Il est identifiable comme Ă©tant un petit rĂ©servoir ou cartouche siĂ©geant en ligne avec la buse de sortie du condenseur. Ici, toute humiditĂ© ayant contaminĂ© le rĂ©frigĂ©rant est capturĂ©e. Si lâhumiditĂ© ou dâautres contaminants ont le droit de circuler, ils peuvent endommager le systĂšme de climatisation et les cristaux de glace formĂ©s provoquent des blocages.
Vanne dâexpansion : Le rĂ©frigĂ©rant prĂšs des flux dans la vanne dâexpansion oĂč la pression est rĂ©duite, provoquant le retour du liquide en gaz ce qui mĂšne Ă un refroidissement rapide de la vapeur de refroidissement. Souvent dans les journĂ©es humides, de la glace est visible, permettant au tuyau de fonctionner immĂ©diatement aprĂšs la vanne dâexpansion.
Ăvaporateur : Cette composante est rarement vue par des personnes autres que les ingĂ©nieurs de service, car elle est profondĂ©ment enterrĂ©e sous le tableau de bord du vĂ©hicule et partage lâespace occupĂ© par le systĂšme de chauffage de la cabine. Ici, la vapeur du rĂ©frigĂ©rant hautement refroidie absorbe la chaleur de lâair dans la voiture en poussant lâair de lâextĂ©rieur ou lâair recyclĂ© de lâintĂ©rieur de la cabine de lâextĂ©rieur de lâair froid circulant de lâĂ©vaporateur super refroidi dans la cabine du vĂ©hicule.
Tuyaux A/C : Ces composantes sont reliĂ©es Ă toutes les composantes avec des conditions de tempĂ©rature et de pression diffĂ©rentes. Le matĂ©riau en caoutchouc doit ĂȘtre personnalisĂ© en fonction des rĂ©frigĂ©rants et des huiles connexes utilisĂ©s. Plusieurs solutions sont disponibles pour une performance NVH (nuisances acoustiques et vibratoires) amĂ©liorĂ©e basĂ©e sur lâintĂ©gralitĂ© des performances de vibration des systĂšmes.
RĂFRIGĂRANTS R12, R134A, R1234YF
Il existe encore de nombreux vĂ©hicules sur le marchĂ© comprenant des systĂšmes de climatisation originalement conçus pour le rĂ©frigĂ©rant R12. 2001 Ă©tait la date finale officielle pour le R12 dans les systĂšmes de climatisation des vĂ©hicules. Ă compter de cette date, le systĂšme R12 a dĂ» ĂȘtre transformĂ© lors des travaux dâentretien ou de rĂ©paration. R134a Ă©tait et est utilisĂ© comme rĂ©frigĂ©rant de rechange en plus de plusieurs rĂ©frigĂ©rants « en cas de dĂ©faillance » (mĂ©langes de rĂ©frigĂ©rants).
R134a dispose dâun PRC (potentiel de rĂ©chauffement climatique) Ă©levĂ© de 1430. Avec la Directive CE 2006/40/CE, il a Ă©tĂ© dĂ©cidĂ© de nâutiliser que les rĂ©frigĂ©rants avec un PRC infĂ©rieur Ă 150 Ă lâavenir. Ainsi, les systĂšmes de climatisation des vĂ©hicules de classe M1 (voitures passagers, vĂ©hicules pour le transport de passagers avec un maximum de 8 siĂšges) et de classe N1 (vĂ©hicules commerciaux avec une limite de poids brute de plus de 3.5 tonnes), pour lesquels lâapprobation type est Ă©mise dans lâUE Ă partir du 01.01.2011, ne peuvent plus ĂȘtre remplis de R134a. Ă partir du 01.01.2017, les vĂ©hicules remplis de R134a ne peuvent plus ĂȘtre initialement dotĂ©s dâune approbation de type. Cependant, lâutilisation du R134a sera ultĂ©rieurement permise pour les travaux dâentretien et de rĂ©paration sur les systĂšmes R134a existant dĂ©jĂ . Le R1234 avec un PRC de 4, doit ĂȘtre utilisĂ© comme nouveau rĂ©frigĂ©rant. Toutefois, lâutilisation dâautres rĂ©frigĂ©rants est possible, Ă condition que les valeurs PRC soient infĂ©rieures Ă 150. Il reste Ă voir dans quelle mesure tous les fabricants automobiles passeront Ă des rĂ©frigĂ©rants semblables ou diffĂ©rents.
Le systĂšme de direction assistĂ©e dans votre vĂ©hicule vous permet de diriger votre vĂ©hicule dans la direction de votre choix. La direction assistĂ©e est vraiment une direction « assistĂ©e Ă©lectriquement ». La direction « assistĂ©e Ă©lectriquement »vous permettra de diriger votre vĂ©hicule manuellement lorsque le moteur nâest pas en marche ou si vous rencontrez une panne dans le systĂšme de direction assistĂ©e qui le dĂ©sactive.
La direction assistĂ©e utilise une pompe hydraulique fonctionnant en dehors dâune courroie entraĂźnĂ©e par le moteur, cette pompe permet une petite quantitĂ© de fluide sous pression. Cette pression aide Ă son tour le mĂ©canisme de direction dans la direction des roues alors que vous tournez le volant. Le systĂšme de direction assistĂ©e comprend essentiellement une pompe, un fluide de direction assistĂ©e, un assemblage de flexibles de pression, une vanne de contrĂŽle et un conduit de retour.
Voici deux types basiques de systĂšmes de direction assistĂ©e utilisĂ©s sur les vĂ©hicules. Le systĂšme de direction crĂ©maillĂšre et le systĂšme de transmission conventionnel/intĂ©gral, aussi connu comme Ă©tant un systĂšme de direction Ă recirculation de billes. Le systĂšme de direction crĂ©maillĂšre est le systĂšme de direction Ă©lectrique le plus frĂ©quemment utilisĂ© dans les vĂ©hicules dâaujourdâhui. Lâarbre de direction fait tourner un engrenage qui fait bouger lâarmoire dâun cĂŽtĂ© vers lâautre, en utilisant une unitĂ© Ă©lectrique intĂ©grĂ©e directement dans lâensemble de support. Le systĂšme de transmission est gĂ©nĂ©ralement utilisĂ© le plus souvent sur les camions, il dispose dâune sĂ©rie de billes en acier qui agissent comme des fils de roulement entre lâarbre de direction et la crĂ©maillĂšre de piston. Lâarbre du volant est reliĂ© Ă un ensemble de support et Ă une sĂ©rie de liens et/ou bras qui tournent les roues vers la gauche ou la droite.
La direction assistĂ©e aide le conducteur dâun vĂ©hicule Ă conduire en dirigeant une certaine puissance pour permettre le pivotement des roues dirigĂ©es sur leur axe de direction. Alors que les vĂ©hicules sont devenus plus lourds et sont passĂ©s Ă la traction avant, en utilisant en particulier une gĂ©omĂ©trie dĂ©calĂ©e nĂ©gative, avec des augmentations dans la largeur et le diamĂštre des roues, lâeffort nĂ©cessaire pour tourner les roues sur leur axe de direction sâest accru, souvent au point oĂč un exercice physique majeur serait indispensable en cas de non assistance Ă©lectrique. Pour allĂ©ger ceci, les fabricants dâautomobiles ont dĂ©veloppĂ© des systĂšmes de direction assistĂ©e ou une direction assistĂ©e plus correcte â sur les vĂ©hicules routiers, il doit y avoir une fuite mĂ©canique de sĂ©curitĂ©. Il existe deux types de systĂšmes de direction assistĂ©e, hydraulique et Ă©lectrique/Ă©lectronique. Un systĂšme hybride hydraulique-Ă©lectrique est Ă©galement possible.
Une direction assistée hydraulique (DAH) utilise une pression hydraulique fournie par une pompe entraßnée par moteur pour assister le mouvement de pivotement du volant. Les PC et LDV les plus récents utilisent maintenant la direction assistée électrique (DAE) tandis que la DAH est toujours trÚs appliquée dans le marché MD et HD.
La fonction du systĂšme de combustible du vĂ©hicule est de stocker et de fournir du carburant au moteur. Le systĂšme dâentrĂ©e du moteur est lĂ oĂč le carburant est mĂ©langĂ© Ă lâair, atomisĂ© et vaporisĂ©. Il peut ensuite ĂȘtre comprimĂ© dans le cylindre du moteur et enflammĂ© pour produire de lâĂ©nergie ou de lâĂ©lectricitĂ©. Bien que les systĂšmes de combustible varient dâun moteur Ă un autre, tous les systĂšmes sont les mĂȘmes du fait quâils doivent fournir du carburant Ă la chambre de combustion et contrĂŽler la quantitĂ© de carburant fournie par rapport Ă la quantitĂ© dâair.
Le carburant est stockĂ© dans le rĂ©servoir de carburant et la pompe de carburant aspire le carburant du rĂ©servoir. Il voyage ensuite Ă travers les tuyaux de combustible et est distribuĂ© au moyen dâun filtre de carburant aux injecteurs de carburant (les carburateurs et injection de boĂźtier papillon ont Ă©tĂ© utilisĂ©s sur les vĂ©hicules plus vieux).Tandis que le carburant est distribuĂ©, les conditions finales de fourniture de combustion complĂšte sont lâatomisation et la rĂ©partition de pulvĂ©risation du carburant. Lâatomisation est accomplie en rĂ©sultat de la pression dâinjection, Ă cause en partie du diamĂštre des trous de lâinjecteur. Lâentretoise, lâangle et le nombre de trous dans lâembout de lâinjecteur dĂ©terminent la rĂ©partition de pulvĂ©risation.
Selon si le systĂšme de combustible de vos vĂ©hicules est un systĂšme de type retour ou de type sans retour, la pression du carburant est rĂ©gulĂ©e diffĂ©remment. Un systĂšme de combustible de type retour dispose dâun rĂ©gulateur de pression de carburant qui varie la pression du carburant en fonction du vide provenant du systĂšme de prise. Ceci pour que la pression du carburant et le dĂ©bit de carburant qui atteignent les injecteurs restent constamment pareils. Alors que le systĂšme de type sans retour utilise le module de commande du groupe motopropulseur (PCM) pour rĂ©guler la distribution de carburant, il y a un capteur de pression de carburant installĂ© sur la rail de distribution des injecteurs de carburant pour permettre au PCM de contrĂŽler la pression du carburant. Lorsque la pression et Ă©coulement du carburant commencent Ă chuter en raison de lâaugmentation de la vitesse ou de la charge du moteur, le PCM est compensĂ© en augmentant la durĂ©e de lâinjecteur et/ou la vitesse opĂ©rationnelle de la pompe de carburant.
Ci-aprĂšs un type possible de carburants de moteur alternatif de carburant standard (avec un % diffĂ©rent dâalcool) et de gazole.
Le refroidissement par lâhuile est lâutilisation de lâhuile de moteur en tant que liquide, pour enlever gĂ©nĂ©ralement le surplus de chaleur du moteur Ă combustion interne. Le moteur chaud transfĂšre la chaleur Ă lâhuile qui passe normalement Ă travers un Ă©changeur thermique, gĂ©nĂ©ralement un type de radiateur connu sous le nom de refroidisseur dâhuile. Lâhuile refroidie revient dans lâobjet chaud pour le refroidir constamment.
Si un refroidissement par air sâavĂšre suffisant pour une majeure partie de la durĂ©e de fonctionnement (comme un aĂ©romoteur en vol, ou une moto en mouvement), le refroidissement par lâhuile constitue alors la solution idĂ©ale pour ces moments oĂč un refroidissement supplĂ©mentaire est nĂ©cessaire.
Les refroidisseurs de transmission sont une solution simple pour permettre la prolongation de la durée de vie de la transmission. La chaleur de la transmission est la raison primaire de la défaillance de celle-ci. Les applications en haute performance comme le remorquage et les moteurs à couple élevé peuvent réchauffer la transmission et neutraliser les fluides. Le fluide de transmission fonctionne au mieux à des températures plus basses.
Puisque votre transmission automatique travaille plus dur lorsque vous remorquez, elle peut devenir plus chaude, et la chaleur constitue lâun des ennemis majeurs de votre transmission. Un refroidisseur de transmission alternatif peut empĂȘcher votre transmission de trop se rĂ©chauffer, vous permettant dâobtenir la meilleure performance et un long cycle de vie.
Le fluide chauffĂ© par la transmission, le moteur ou la pompe de direction assistĂ©e coule dans le refroidisseur. Lâair circulant sur les nervures du refroidisseur refroidit le fluide, qui est ensuite acheminĂ© vers la transmission, le moteur ou la pompe de direction assistĂ©e dans la boucle continue Ă travers le conduit de retour.
La RĂ©duction catalytique sĂ©lective (SCR) est un systĂšme technologique de contrĂŽle des Ă©missions actif avancĂ© qui injecte un agent rĂ©ducteur de liquide Ă travers un catalyseur spĂ©cial dans le courant de gaz dâĂ©chappement dâun moteur diesel. La source rĂ©ductrice est normalement connue sous le nom dâAdBlue. LâAdBlue met en route une rĂ©action chimique qui convertit les oxydes dâazote en azote, eau et minuscules quantitĂ©s de dioxyde de carbone (CO2), composants naturels de lâair que nous respirons, qui est ensuite rejetĂ©e Ă travers lâĂ©chappement des vĂ©hicules.
La technologie SCR est conçue pour permettre aux rĂ©actions de rĂ©duction (NOx) dâoxyde dâazote de se produire dans une atmosphĂšre oxydante. On lâappelle « sĂ©lective » car elle rĂ©duit les niveaux dâNOx en utilisant de lâammoniaque en tant que rĂ©ducteur dans un systĂšme catalyseur. La rĂ©action chimique est connue comme Ă©tant la « rĂ©duction » oĂč lâAdBlue constitue lâagent de rĂ©duction qui rĂ©agit avec les NOx pour transformer les polluants en azote, eau et minuscules quantitĂ©s de CO2. LâAdBlue peut rapidement ĂȘtre brisĂ© pour produire de lâammoniaque oxydant dans le courant des gaz dâĂ©chappement. La technologie SCR seule peut atteindre jusquâĂ 90 % des rĂ©ductions dâNOx sur le moteur diesel.
Le systÚme SCR est composé des éléments suivants :
Le refroidissement par lâeau est une mĂ©thode dâĂ©vacuation de la chaleur de certains Ă©lĂ©ments chauds du moteur. Contrairement au refroidissement par air, lâeau est utilisĂ©e comme conducteur thermique. Le refroidissement par lâeau est communĂ©ment utilisĂ© pour refroidir les moteurs Ă combustion.
Les moteurs thermiques gĂ©nĂšrent une puissance mĂ©canique en extrayant lâĂ©nergie des flux de chaleur, tel que la roue Ă aubes extrait la puissance mĂ©canique dâun flux de masse sâĂ©coulant Ă une certaine distance. Les moteurs font lâobjet de pertes de chaleur, une grande partie de lâĂ©nergie thermique qui pĂ©nĂštre dans le moteur sâĂ©vacue en puissance mĂ©canique, la diffĂ©rence est la chaleur perdue Ă Ă©vacuer. Les moteurs Ă combustion internes Ă©vacuent la chaleur Ă travers lâentrĂ©e dâair frais, les gaz dâĂ©chappement chauds et le refroidissement de moteur rapide.
Les moteurs Ă plus haute efficacitĂ© disposent de plus dâĂ©nergie en mouvement mĂ©canique et de moins de chaleur perdue. Une certaine chaleur perdue est essentielle, elle guide la chaleur Ă travers le moteur, autant que la roue Ă aubes fonctionne seulement en prĂ©sence de vitesse de sortie (Ă©nergie) dans lâeau perdue pour lâĂ©vacuer et laisser de lâespace Ă plus dâeau. Ainsi, tous les moteurs thermiques ont besoin de refroidissement pour fonctionner.
Le refroidissement est Ă©galement nĂ©cessaire car les tempĂ©ratures Ă©levĂ©es abĂźment les matĂ©riaux et lubrifiants du moteur. Le refroidissement devient plus important lorsque le climat devient trĂšs chaud. Les moteurs Ă combustion interne brĂ»lent le carburant plus chaud que la tempĂ©rature de fusion des matĂ©riaux du moteur, et assez chaud pour enflammer les lubrifiants. Le refroidissement du moteur Ă©vacue lâĂ©nergie assez vite pour garder des tempĂ©ratures basses pour permettre au moteur de survivre.
Certains moteurs à haute efficacité fonctionnent sans refroidissement rapide et avec seulement une perte de chaleur accessoire, un design appelé adiabatique. Ces moteurs peuvent atteindre une haute efficacité mais compromettent la sortie électrique, le cycle de service, le poids du moteur, la durabilité et les émissions.
Principes élémentaires
La plupart des moteurs Ă combustion interne sont refroidis par des fluides en utilisant de lâair (un fluide gazeux) ou un liquide sâĂ©coulant Ă travers un Ă©changeur thermique (radiateur) refroidi par lâair. Ainsi, le liquide de refroidissement du moteur peut sâĂ©couler Ă travers un Ă©changeur thermique refroidi par le corps de lâeau.
La plupart des moteurs refroidis par liquide utilisent un mĂ©lange dâeau et de produits chimiques tels que lâantigel et les inhibiteurs de poussiĂšre. Le terme industriel pour le mĂ©lange antigel est le liquide de refroidissement. Certains antigels nâutilisent aucune eau, au lieu dâutiliser un liquide avec diffĂ©rentes propriĂ©tĂ©s tel que le glycol de propylĂšne ou une combinaison de glycol de propylĂšne et de glycol dâĂ©thylĂšne. La plupart des moteurs « refroidis par air » utilisent un certain liquide de refroidissement, pour maintenir des tempĂ©ratures acceptables pour les piĂšces de moteur critiques et lâhuile elle-mĂȘme. La plupart des moteurs « refroidis par air » utilisent un certain liquide de refroidissement, avec la course dâentrĂ©e du refroidissement par air pour la chambre Ă combustion.
Il y a beaucoup dâexigences sur les systĂšmes de refroidissement. Une exigence clĂ© est dâalimenter adĂ©quatement lâintĂ©gralitĂ© du moteur, car tout le moteur tombe en panne si seulement une piĂšce surchauffe. Cependant, il est vital que le systĂšme de refroidissement garde toutes les piĂšces Ă des tempĂ©ratures basses adaptĂ©es. Les moteurs refroidis par liquide peuvent varier la dimension de leurs passages Ă travers le bloc moteur pour que le dĂ©bit de liquide de refroidissement soit adaptĂ© aux besoins de chaque zone. Les emplacements Ă pics de tempĂ©rature (Ăźles Ă©troites autour de la chambre Ă combustion) ou dĂ©bit thermique Ă©levĂ© (autour des ports dâĂ©chappement) peuvent exiger un refroidissement gĂ©nĂ©reux. Ceci rĂ©duit lâoccurrence des points sensibles, qui sont plus difficiles Ă Ă©viter avec le refroidissement par air. Les moteurs refroidis par air peuvent aussi varier leur capacitĂ© de refroidissement en utilisant des ailettes de refroidissement plus Ă©troitement espacĂ©es dans cette zone, mais cela peut rendre leur fabrication difficile et chĂšre.
Seules les piĂšces fixes du moteur, telles que le bloc et la tĂȘte, sont refroidies directement par le principal systĂšme de refroidissement du liquide. Les piĂšces mobiles telles que les pistons, dans une moindre mesure, la bielle et les tiges doivent compter sur lâhuile de lubrification en tant que liquide de refroidissement, ou sur une conduction trĂšs limitĂ©e dans le bloc et donc dans le principal liquide de refroidissement.
Les moteurs refroidis par liquide ont normalement une pompe de circulation. Les premiers moteurs ont comptĂ© sur le refroidissement thermosiphon seulement, oĂč le liquide chaud quittait le haut du bloc moteur et traversait le radiateur, dans lequel il Ă©tait refroidi avant de retourner en bas du moteur. La circulation Ă©tait alimentĂ©e par convection seulement.
Le transfert de la chaleur par conduction est proportionnel Ă la diffĂ©rence de tempĂ©rature entre les matĂ©riaux. Si le mĂ©tal du moteur est Ă 250°C et que lâair est Ă 20°C, il y a donc une diffĂ©rence de tempĂ©rature de 230°C pour le refroidissement. Un moteur refroidi par air utilise toute cette diffĂ©rence. En contraste, un moteur refroidi par liquide peut Ă©vacuer la chaleur du moteur Ă un liquide, en chauffant le liquide Ă 135°C (le point dâĂ©bullition standard de lâeau de 100°C peut ĂȘtre dĂ©passĂ© tandis que le systĂšme de refroidissement est pressurisĂ©, et utilise un mĂ©lange avec antigel) qui est ensuite refroidi avec de lâair Ă 20°C. Dans chaque phase, le moteur refroidi par liquide dispose de la moitiĂ© de la diffĂ©rence de tempĂ©rature Ă sa disposition et semble donc en nĂ©cessiter deux fois la zone de refroidissement.
Cependant, les propriĂ©tĂ©s du liquide de refroidissement (eau, huile ou air) affectent Ă©galement le refroidissement. En exemple, en comparant lâeau et lâhuile en liquides de refroidissement, un gramme dâhuile peut absorber environ 55 % de la chaleur pour la mĂȘme augmentation de tempĂ©rature (appelĂ©e la capacitĂ© thermique spĂ©cifique). Lâhuile dispose dâenviron 90 % de la densitĂ© de lâeau, un volume dâhuile donnĂ© peut absorber environ 50 % seulement de lâĂ©nergie du mĂȘme volume dâeau. La conductivitĂ© thermique de lâeau est dâenviron 4 fois celle de lâhuile, qui peut aider le transfert de la chaleur. La viscositĂ© de lâhuile peut ĂȘtre dix fois plus grande que celle de lâeau, augmentant lâĂ©nergie requise pour pomper lâhuile pour le refroidissement et rĂ©duisant la sortie Ă©lectrique nette du moteur.
En comparant lâair et lâeau, lâair dispose dâune capacitĂ© thermique beaucoup plus basse par gramme et par volume (4000) et moins dâun dixiĂšme de la conductivitĂ©, mais aussi dâune viscositĂ© beaucoup plus basse (environ 200 fois plus basse : 17.4 Ă 10â6 Pa·s pour lâair contre 8.94 Ă 10â4 Pa·s pour lâeau). En continuant le calcul des deux paragraphes ci-dessus, le refroidissement par air a besoin de dix fois la zone de surface, les ailettes et lâair ont ainsi besoin de 2000 fois la vitesse du dĂ©bit et un ventilateur dâair de recirculation nĂ©cessite dix fois la puissance dâune pompe Ă eau de recirculation. Le dĂ©placement de la chaleur du cylindre vers une zone de surface large pour le refroidissement de lâair peut prĂ©senter des problĂšmes tels que des difficultĂ©s de fabrication des formes nĂ©cessaires au bon transfert de la chaleur et lâespace requis pour lâĂ©coulement libre dâun grand volume dâair. Lâeau bout Ă environ la mĂȘme tempĂ©rature dĂ©sirĂ©e pour le refroidissement du moteur. Ceci a lâavantage dâabsorber une grande quantitĂ© dâĂ©nergie avec une trĂšs petite augmentation de la tempĂ©rature (appelĂ©e chaleur de vaporisation), qui est bonne pour garder les Ă©lĂ©ments froids, surtout pour faire passer un courant de liquide sur plusieurs objets chauds et atteindre une tempĂ©rature uniforme. En contraste, le passage de lâair sur plusieurs objets chauds en sĂ©rie chauffe lâair Ă chaque phase, pour que le premier soit trop refroidi et le dernier en surfusion. Cependant, une fois que lâeau bout, câest un isolateur, menant Ă une perte soudaine de refroidissement oĂč des bulles de courant se forment (pour plus dâinformation, voir le transfert de chaleur). Le courant peut retourner Ă lâeau car il se mĂ©lange avec dâautres liquides, lâindicateur de tempĂ©rature du moteur peut indiquer une tempĂ©rature acceptable bien que les tempĂ©ratures locales sont suffisamment Ă©levĂ©es pour endommager le moteur.
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