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1. SystĂšme de climatisation - a/c

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Principes Ă©lĂ©mentaires du fonctionnement d’un systĂšme de climatisation de vĂ©hicule

Ce que nous essaierons de dĂ©crire, dans un langage simple, c’est comment le systĂšme de climatisation fonctionne sur un vĂ©hicule et ce qu’il 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, l’Expansion, l’Évaporation et la LiquĂ©faction.

Densification

Lorsque vous pompez une roue de vĂ©lo, le corps de la pompe oĂč l’air est comprimĂ© au-dessus de la pression dans la roue, causant le transfert de l’air dans la roue se rĂ©chauffe. Alors que la roue se gonfle et que plus d’efforts sont nĂ©cessaires pour comprimer l’air Ă  une pression encore plus Ă©levĂ©e, la pompe se rĂ©chauffe davantage. La roue s’échauffe Ă©galement par les gaz chauds existants pĂ©nĂ©trant Ă  travers la vanne.

Expansion

Lorsque vous Ă©vacuez une bombe d’aĂ©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.

Évaporation

L’ancienne 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 d’air passant.

Liquéfaction

À chaque fois que de l’air humide touche une surface fraĂźche telle que la surface extĂ©rieure d’un verre de biĂšre froide glacĂ©e, la chaleur provient de l’air et est transfĂ©rĂ©e Ă  la surface froide en rĂ©duisant sa tempĂ©rature, transformant de nouveau la vapeur d’eau en des gouttes liquides d’eau.

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 l’air circulant dans la cabine du vĂ©hicule. En plus de refroidir l’air, le systĂšme de refroidissement dispose de l’avantage supplĂ©mentaire d’enlever l’excĂšs d’humiditĂ© de l’air 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.

ÉlĂ©ments fonctionnels d’un systĂšme de climatisation de vĂ©hicule

Dirigeons-nous maintenant vers les mĂ©canismes d’un climatiseur automobile et comment les principes ci-dessus sont appliquĂ©s. Nous prendrons composante par composante.

Compresseur : Il s’agit du cƓur du systĂšme de climatisation. Le compresseur Ă  dimension semblable Ă  celle de l’alternateur 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 d’air 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 l’atmosphĂšre par l’écoulement de l’air 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 l’humiditĂ© ou d’autres contaminants ont le droit de circuler, ils peuvent endommager le systĂšme de climatisation et les cristaux de glace formĂ©s provoquent des blocages.

Vanne d’expansion : Le rĂ©frigĂ©rant prĂšs des flux dans la vanne d’expansion 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 d’expansion.

Évaporateur : 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 l’espace occupĂ© par le systĂšme de chauffage de la cabine. Ici, la vapeur du rĂ©frigĂ©rant hautement refroidie absorbe la chaleur de l’air dans la voiture en poussant l’air de l’extĂ©rieur ou l’air recyclĂ© de l’intĂ©rieur de la cabine de l’extĂ©rieur de l’air froid circulant de l’évaporateur 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 l’intĂ©gralitĂ© des performances de vibration des systĂšmes.

RÉFRIGÉRANTS 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. À compter de cette date, le systĂšme R12 a dĂ» ĂȘtre transformĂ© lors des travaux d’entretien 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 d’un PRC (potentiel de rĂ©chauffement climatique) Ă©levĂ© de 1430. Avec la Directive CE 2006/40/CE, il a Ă©tĂ© dĂ©cidĂ© de n’utiliser que les rĂ©frigĂ©rants avec un PRC infĂ©rieur Ă  150 Ă  l’avenir. 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 l’approbation type est Ă©mise dans l’UE Ă  partir du 01.01.2011, ne peuvent plus ĂȘtre remplis de R134a. À partir du 01.01.2017, les vĂ©hicules remplis de R134a ne peuvent plus ĂȘtre initialement dotĂ©s d’une approbation de type. Cependant, l’utilisation du R134a sera ultĂ©rieurement permise pour les travaux d’entretien 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, l’utilisation d’autres 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.

2. SYSTÈME DE DIRECTION ASSISTÉE HYDRAULIQUE - D/A

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 n’est 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 d’une 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.

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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 d’aujourd’hui. L’arbre de direction fait tourner un engrenage qui fait bouger l’armoire d’un cĂŽtĂ© vers l’autre, en utilisant une unitĂ© Ă©lectrique intĂ©grĂ©e directement dans l’ensemble de support. Le systĂšme de transmission est gĂ©nĂ©ralement utilisĂ© le plus souvent sur les camions, il dispose d’une sĂ©rie de billes en acier qui agissent comme des fils de roulement entre l’arbre de direction et la crĂ©maillĂšre de piston. L’arbre 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 d’un 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, l’effort nĂ©cessaire pour tourner les roues sur leur axe de direction s’est accru, souvent au point oĂč un exercice physique majeur serait indispensable en cas de non assistance Ă©lectrique. Pour allĂ©ger ceci, les fabricants d’automobiles ont dĂ©veloppĂ© des systĂšmes de direction assistĂ©e ou une direction assistĂ©e plus correcte – 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.

3. SYSTÈME DE COMBUSTIBLE

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La fonction du systĂšme de combustible du vĂ©hicule est de stocker et de fournir du carburant au moteur. Le systĂšme d’entrĂ©e du moteur est lĂ  oĂč le carburant est mĂ©langĂ© Ă  l’air, atomisĂ© et vaporisĂ©. Il peut ensuite ĂȘtre comprimĂ© dans le cylindre du moteur et enflammĂ© pour produire de l’énergie ou de l’électricitĂ©. Bien que les systĂšmes de combustible varient d’un moteur Ă  un autre, tous les systĂšmes sont les mĂȘmes du fait qu’ils doivent fournir du carburant Ă  la chambre de combustion et contrĂŽler la quantitĂ© de carburant fournie par rapport Ă  la quantitĂ© d’air.

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 d’un 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 l’atomisation et la rĂ©partition de pulvĂ©risation du carburant. L’atomisation est accomplie en rĂ©sultat de la pression d’injection, Ă  cause en partie du diamĂštre des trous de l’injecteur. L’entretoise, l’angle et le nombre de trous dans l’embout de l’injecteur 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 d’un 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 l’augmentation de la vitesse ou de la charge du moteur, le PCM est compensĂ© en augmentant la durĂ©e de l’injecteur 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 d’alcool) et de gazole.

  • EMC : Ester mĂ©thylique d’huile de colza
  • EMS : Ester mĂ©thylique d’huile de soja
  • EMP : Ester mĂ©thylique d’huile de palme
  • EMC : Ester mĂ©thylique d’huile de coco
  • GNC : Gaz naturel comprimĂ©
  • GPL : Gaz de pĂ©trole liquĂ©fiĂ©
  • CVL : Charbon vers liquide
  • GVL : Gaz vers liquide
  • BVL : Biomasse vers liquide

4. REFROIDISSEMENT PAR L’HUILE DE TRANSMISSION – RHT (TOC)

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Le refroidissement par l’huile est l’utilisation de l’huile 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  l’huile qui passe normalement Ă  travers un Ă©changeur thermique, gĂ©nĂ©ralement un type de radiateur connu sous le nom de refroidisseur d’huile. L’huile refroidie revient dans l’objet chaud pour le refroidir constamment.

Si un refroidissement par air s’avĂšre 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 l’huile 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 l’un des ennemis majeurs de votre transmission. Un refroidisseur de transmission alternatif peut empĂȘcher votre transmission de trop se rĂ©chauffer, vous permettant d’obtenir 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. L’air 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.

5. RÉDUCTION CATALYTIQUE SÉLECTIVE - SCR

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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 d’échappement d’un moteur diesel. La source rĂ©ductrice est normalement connue sous le nom d’AdBlue. L’AdBlue met en route une rĂ©action chimique qui convertit les oxydes d’azote en azote, eau et minuscules quantitĂ©s de dioxyde de carbone (CO2), composants naturels de l’air que nous respirons, qui est ensuite rejetĂ©e Ă  travers l’échappement des vĂ©hicules.

La technologie SCR est conçue pour permettre aux rĂ©actions de rĂ©duction (NOx) d’oxyde d’azote de se produire dans une atmosphĂšre oxydante. On l’appelle « sĂ©lective » car elle rĂ©duit les niveaux d’NOx en utilisant de l’ammoniaque en tant que rĂ©ducteur dans un systĂšme catalyseur. La rĂ©action chimique est connue comme Ă©tant la « rĂ©duction » oĂč l’AdBlue constitue l’agent de rĂ©duction qui rĂ©agit avec les NOx pour transformer les polluants en azote, eau et minuscules quantitĂ©s de CO2. L’AdBlue peut rapidement ĂȘtre brisĂ© pour produire de l’ammoniaque oxydant dans le courant des gaz d’échappement. La technologie SCR seule peut atteindre jusqu’à 90 % des rĂ©ductions d’NOx sur le moteur diesel.

Le systÚme SCR est composé des éléments suivants :

  • RĂ©servoir d’AdBlue et col de remplissage
  • Pompe – Module de fourniture
  • SystĂšme de chauffage
  • Vanne de ventilation et tuyau
  • Capteur d’ammoniaque
  • Conduit d’alimentation (chauffĂ© ou non chauffĂ©)
  • Pompe de dosage
  • Mixeur
  • Injecteur de dosage
  • Commande MCE
  • Chauffage et capteur MCE
  • Catalyseur SCR

6. SYSTÈME DE REFROIDISSEMENT D’EAU DU MOTEUR

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Le refroidissement par l’eau est une mĂ©thode d’évacuation de la chaleur de certains Ă©lĂ©ments chauds du moteur. Contrairement au refroidissement par air, l’eau est utilisĂ©e comme conducteur thermique. Le refroidissement par l’eau est communĂ©ment utilisĂ© pour refroidir les moteurs Ă  combustion.

Les moteurs thermiques gĂ©nĂšrent une puissance mĂ©canique en extrayant l’énergie des flux de chaleur, tel que la roue Ă  aubes extrait la puissance mĂ©canique d’un flux de masse s’écoulant Ă  une certaine distance. Les moteurs font l’objet de pertes de chaleur, une grande partie de l’énergie thermique qui pĂ©nĂštre dans le moteur s’évacue 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 l’entrĂ©e d’air frais, les gaz d’échappement chauds et le refroidissement de moteur rapide.

Les moteurs Ă  plus haute efficacitĂ© disposent de plus d’énergie 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 l’eau perdue pour l’évacuer et laisser de l’espace Ă  plus d’eau. 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 l’énergie 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 l’air (un fluide gazeux) ou un liquide s’écoulant Ă  travers un Ă©changeur thermique (radiateur) refroidi par l’air. Ainsi, le liquide de refroidissement du moteur peut s’écouler Ă  travers un Ă©changeur thermique refroidi par le corps de l’eau.

La plupart des moteurs refroidis par liquide utilisent un mĂ©lange d’eau et de produits chimiques tels que l’antigel et les inhibiteurs de poussiĂšre. Le terme industriel pour le mĂ©lange antigel est le liquide de refroidissement. Certains antigels n’utilisent aucune eau, au lieu d’utiliser un liquide avec diffĂ©rentes propriĂ©tĂ©s tel que le glycol de propylĂšne ou une combinaison de glycol de propylĂšne et de glycol d’éthylĂšne. 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 l’huile elle-mĂȘme. La plupart des moteurs « refroidis par air » utilisent un certain liquide de refroidissement, avec la course d’entrĂ©e du refroidissement par air pour la chambre Ă  combustion.

Il y a beaucoup d’exigences sur les systĂšmes de refroidissement. Une exigence clĂ© est d’alimenter adĂ©quatement l’intĂ©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 d’échappement) peuvent exiger un refroidissement gĂ©nĂ©reux. Ceci rĂ©duit l’occurrence 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 l’huile 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 l’air 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 d’ébullition standard de l’eau 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 l’air 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 l’eau et l’huile en liquides de refroidissement, un gramme d’huile peut absorber environ 55 % de la chaleur pour la mĂȘme augmentation de tempĂ©rature (appelĂ©e la capacitĂ© thermique spĂ©cifique). L’huile dispose d’environ 90 % de la densitĂ© de l’eau, un volume d’huile donnĂ© peut absorber environ 50 % seulement de l’énergie du mĂȘme volume d’eau. La conductivitĂ© thermique de l’eau est d’environ 4 fois celle de l’huile, qui peut aider le transfert de la chaleur. La viscositĂ© de l’huile peut ĂȘtre dix fois plus grande que celle de l’eau, augmentant l’énergie requise pour pomper l’huile pour le refroidissement et rĂ©duisant la sortie Ă©lectrique nette du moteur.

En comparant l’air et l’eau, l’air dispose d’une capacitĂ© thermique beaucoup plus basse par gramme et par volume (4000) et moins d’un dixiĂšme de la conductivitĂ©, mais aussi d’une viscositĂ© beaucoup plus basse (environ 200 fois plus basse : 17.4 × 10−6 Pa·s pour l’air contre 8.94 × 10−4 Pa·s pour l’eau). 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 l’air ont ainsi besoin de 2000 fois la vitesse du dĂ©bit et un ventilateur d’air de recirculation nĂ©cessite dix fois la puissance d’une pompe Ă  eau de recirculation. Le dĂ©placement de la chaleur du cylindre vers une zone de surface large pour le refroidissement de l’air peut prĂ©senter des problĂšmes tels que des difficultĂ©s de fabrication des formes nĂ©cessaires au bon transfert de la chaleur et l’espace requis pour l’écoulement libre d’un grand volume d’air. L’eau bout Ă  environ la mĂȘme tempĂ©rature dĂ©sirĂ©e pour le refroidissement du moteur. Ceci a l’avantage d’absorber une grande quantitĂ© d’énergie 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 l’air sur plusieurs objets chauds en sĂ©rie chauffe l’air Ă  chaque phase, pour que le premier soit trop refroidi et le dernier en surfusion. Cependant, une fois que l’eau bout, c’est un isolateur, menant Ă  une perte soudaine de refroidissement oĂč des bulles de courant se forment (pour plus d’information, voir le transfert de chaleur). Le courant peut retourner Ă  l’eau car il se mĂ©lange avec d’autres liquides, l’indicateur 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.