Les circuits de refroidissement et PURGE

papytravaux · 05-12-2017 11:06:52

Il y en a une tartine, mais décomposée en paragraphes....
donc à chacun d'y piocher ce qui l'intéresse

Principes de base de fonctionnement des circuits de refroidissement

Je constate les nombreux soucis de purges de circuits de refroidissements.

Aussi, je vous propose quelques réflexions, explications concernant les principes élémentaires de fonctionnement d’un circuit de refroidissement

Par quoi est produite la chaleur ?
Ce sont les élévations de températures dans les chambres de combustion lors de l’inflammation des gaz qui constituent l’essentiel de la source de chaleur, ainsi que l’échauffement (sans parler des frottements) des chemises en phases de détente de ces gaz …

Le liquide de refroidissement
- circule donc dans la culasse et autour des chemises dans le bloc moteur pour rester dans des températures de fonctionnement appropriées…
- est mis en circulation par une pompe soit asservie au moteur (entrainée par ce dernier) soit indépendante et électrique je crois savoir sur certains moteurs de nos jours..
- circule dans le radiateur qui a pour fonction de dissiper la chaleur, d’éliminer les calories…
Ces chambres de combustion font partie intégrante de la culasse.
Cette dernière est refroidie par la circulation du liquide de refroidissement qui emmagasine les calories par échange thermique au travers des surfaces de métaux servant de « cloisonnements »
Ces calories sont dissipées par le radiateur avec l’aide du ventilateur qui force le passage de l’air au travers des faisceaux qui le constituent…

Mais entre la température ambiante ; négative l’hiver et positive l’été il y a toujours une différence entre supposons 15 ° C de température ambiante et environ 85 °C dans le circuit de refroidissement qui fonctionne correctement..
Ce delta de température fait que le liquide de refroidissement se dilate vu qu’il n’est pas compressible….
les gaz dont l’air fait partie sont compressibles, mais pas les liquides qui eux ne peuvent que se dilater en fonction de la température

Il existe deux types de circuits de refroidissement
- les circuits ouverts
- les circuits fermés

Les circuits ouverts
Sur voitures anciennes ils sont ce que l’on appelle à circuit ouvert à l’atmosphère, même si ils sont équipés d’un bouchon, ils ne sont pas prévus pour travailler en retenant une pression…
Donc, pas
- de vase d’expansion, et simplement un tuyau de trop plein en haut du radiateur…au-dessus du bouchon qui fait soupape…
- un ventilateur qui tourne généralement en fonction de la vitesse du moteur étant entraîné par ce dernier

Nombre de voitures étaient à l’époque arrêtée sur le bord de la route, capot ouvert pour laisser le moteur et l’eau refroidir….
Quand ça n’était pas pour cause de surchauffe, l’eau bouillant dans le radiateur et débordant par le tuyau de trop plein..…

Mais de façon générale, l’eau ( ou liquide de refroidissement ) augmente de volume en fonction de la température
Donc remplir à ras bord le radiateur d’un circuit ouvert moteur froid, c’est l’assurance d’un débordement sans qu’il y ait forcément de problème…

Ca devient un problème lorsque le liquide de refroidissement monte au-delà de 100°C, température d’ébullition…
Il se produit alors des bouillonnements dans le circuit qui ne peuvent s’échapper (sans forcément de casse pour autant) que par le bouchon du radiateur..

Il est impossible d’éviter la vaporisation au-delà de 100°C sur un circuit ouvert, ça fait partie des lois de la physique….

Les chambres de combustion produisent une chaleur intense qui se dissipe dans la culasse et bien sur le liquide de refroidissement
Il ne faut pas négliger l’échauffement qui se produit également au niveau des pistons et des chemises par la propagation de la chaleur après explosion et par les frottements des segments dans les chemises…

Remarques :
1) lorsque le moteur tourne à bas régime, il continue de produire de la chaleur qui n’est pas correctement dissipée vu que le ventilateur ne tourne pas assez vite pour dissiper la chaleur au travers du nid d’abeilles du radiateur…
2) Lorsque l’on arrête le moteur, il n’y a plus production de chaleur, mais il reste une masse métallique importante qui est toujours à une température au-delà des 100 °C…
Le transfert de calories se fait naturellement vers le liquide de refroidissement qui en fonctionnement se situe aux environs de 80 / 90 °C…..pour parfois monter au-delà des 100°C et passer en phase vapeur….

Eh oui, il n’y avait que de l’eau avec ajout d’antigel l’hiver….le plus courant étant l’alcool..
Bien des automobilistes se sont fait piéger avec l’alcool , oubliant qu’il puisse s’évaporer surtout avec la chaleur….

Comme le moteur ne tournait pas forcément à haut régime, il en était de même pour le ventilateur de refroidissement…
Ce système nécessitait une grande surface d’échange air / eau pour réfrigérer au mieux cette dernière….

Par la suite, les dimensions des radiateurs ont encore été réduites et des ventilateurs plus puissants ont été installés, mais asservis à une sonde de température faisant thermo contact pour déclencher le fonctionnement dans une fourchette de températures établie par le constructeur.

Ces ventilateurs qui autrefois s’arrêtaient en coupant le contact sont maintenant asservis uniquement à la sonde et ne s’arrêtent que lorsque le seuil est retrouvé..

Il me semble m’être laissé dire que certains constructeurs sont allés au-delà couplant le fonctionnement du ventilateur à une pompe de circulation de sorte de pouvoir éliminer les calories générées par les masses métalliques après arrêt du moteur….
Si ça n’est pas le cas, je pense que ça serait un plus non négligeable…

Pour parer à l’inconvénient de refroidissement variable avec les risques encourus les constructeurs ont alors imaginé modifier le système en montant des circuits de refroidissement fermés hermétiquement (ou presque du fait des soupapes).

Ces circuits fermés ont donc été montés sur nos voitures

Les circuits fermés et sous pression

Pour fonctionner correctement, efficacement, il ne doit pas y avoir d’air qui se promène dans ces circuits
Cela a pour avantage
de pouvoir éviter la vaporisation du liquide de refroidissement, ceci du fait qu’il n’y a pas d’air dans le circuit

Cela a pour inconvénients
- une montée en pression excessive en cas de présence d’air dans le circuit
en cas de présence d'air le liquide se vaporise en premier lieu près des chambres de combustion dont la température est très élevée.
- un risque accru de détérioration du joint de culasse du fait de cette montée en pression

Principe de fonctionnement en circuit fermé

C’est le rôle du vase d’expansion que d’accueillir et restituer les excédents de volume.de liquide de refroidissement dus à la dilatation de ce dernier en fonction de la température

Ceci n’est possible en circuit fermé que grâce à un système tampon qui puisse laisser la place au liquide sans pour autant le laisser s’échapper à l’extérieur…

Ce système tampon, c’est :
1) le volume d’air d’une quantité déterminée par le constructeur qui en fait l’efficacité en toutes circonstances
l'air comme tout gaz est compressible, les liquides ne le sont pas..

2) la soupape intégrée dans le bouchon du vase d’expansion qui est tarée à une pression déterminée par le constructeur
3)
C’est pourquoi il est impératif de ne remplir le vase d’expansion que dans les limites mini et maxi indiquées sur le bocal…

Un manque d’air disponible en cas de niveau supérieur au maxi peut créer une surpression dans le circuit avec élévation de température…
Cette montée en pression est limitée à une valeur maxi acceptable selon les moteurs grâce à la soupape de sécurité intégrée au bouchon…

Le bouchon du vase d’expansion
Dispose donc d’une soupape de sécurité laissant échapper une partie de l’air contenu dans le vase d’expansion de sorte d’éviter une montée en pression excessive dans le circuit et préserver les joints et durites.

Mais le système a ses limites….
Il a ses limites car si le volume d’air initial est insuffisant, le risque étant que le tout parte à l’atmosphère ainsi qu’une partie du liquide de refroidissement….

Le bouchon dispose en principe d’une deuxième sécurité « casse vide »
Sa fonction consiste en cas de surpression, d’échappement à l’atmosphère à permettre «au circuit » d’aspirer de l’air extérieur lors du refroidissement du moteur et donc de la diminution du volume du liquide de refroidissement….
Un nouveau « matelas » d’air se créant ainsi dans le vase d’expansion…

Si par exemple, le moteur refroidissant, les durites s’écrasent, c’est fort probablement que la soupape casse vide ne fonctionne pas….

Mais attention !, ceci ne constitue pas une sécurité absolue
Si la soupape de sur pression a fonctionné, c’est qu’il y avait anomalie..
Il convient donc de faire les investigations nécessaires pour en diagnostiquer les raisons

Les principales anomalies sont :
- un joint de culasse défectueux
- une mauvaise purge du circuit……

Le joint de culasse, hormis un mauvais serrage ou autre souci disons mécanique, peut justement se détériorer à cause d’un souci de surpression dans le circuit de refroidissement…

Il y a surpression dans le circuit de refroidissement quand
- je joint de culasse est HS et que les compressions passent dans le circuit de refroidissement
- il y a présence d’air dans le circuit (purge mal effectuée, présence d’air dans le circuit….)

La présence d’air dans le circuit, fait qu’à un moment ou a un autre des poches d’air peuvent rester prisonnières dans la culasse à proximité des chambres de combustion..
Le liquide de refroidissement à proximité monte nettement au-delà des 100 °C, température d’ébullition et donc de vaporisation…
La vaporisation étant la transformation du liquide en gaz, ce dernier vient s’ajouter au volume de gaz que constitue la poche d’air déjà présente…
Plus il y a d’air, plus la surface d’échange avec le liquide est importante et plus il y aura vaporisation….
Plus il y aura vaporisation, plus il y aura montée en pression…
Bien sur il y a la soupape du vase d’expansion, sous réserve qu’elle soit en bon état qui va agir…
Mais elle a ses limites en débit qui peut être insuffisant à un certain stade du problème.
Ce problème ne peut donc aller qu’en s’aggravant…

Je ne pouvais faire moins pour que ça soit aussi complet que possible tout en restant digeste, mais tenterai de développer si des éclaircissements sont souhaités

Remarque
je n'ai pas parlé du Calorstat, aussi appelé thermostat mot qui ne me semble pas convenir, mais il en est ainsi..

C'est en fait une vanne thermostatique qui s'ouvre progressivement en fonction de la température du liquide de refroidissement....
Cette température se situe grosso modo entre 80 et 90°C qui correspond aux conditions optimisées de fonctionnement du moteur ( bonne combustion des gaz et limite maxi sécurisée pour ne pas vaporiser)

A froid, cette vanne est fermée et le liquide présent dans le moteur monte plus vite en température de sort d'optimiser la combustion des gaz...
En bon état de fonctionnement, le moteur et le Liquide de Refroidissement étant chauds, cette vanne est ouverte à fond permettant au LDR de circuler librement

En périodes de froid, sans cette régulation de débit du LDR, le moteur peut ne pas atteindre cette température de fonctionnement optimisée...Ceci pouvant créer quelques dysfonctionnements, voir " laver " le moteur par excès de carburant non brûlé....

La purge d’un circuit de refroidissement fermé

A noter qu'il y a parfois confusion sur le sens de " purger " le circuit...
- la purge du circuit dans le but de le vider peut nécessiter l'ouverture du bouchon situé sur le bloc moteur côté du tablier pour les 4L
mais dans ce cas il s'agit de vider totalement le circuit et l'en purger de tout le liquide de refroidissement
- la purge du circuit dans le but de le rendre fonctionnel...Il s'agit alors d'éliminer tout l'air qui s'y trouve à l'exception du "matelas"au dessus du niveau maxi du vase d'expansion...
c'est cette deuxième approche qui nous concerne dans le cas présent.

1) Il est un principe physique commun à tous les circuits ou il y a circulation de liquide, les poches d’air migrent toujours vers les points hauts si elles ne sont pas piégées dans des chicanes, des cavités…
Ceci se produit naturellement la circulation étant stoppée...La circulation étant active, les poches d'air sont entraînées et pour partie scindées en plusieurs poches de moindres volumes réparties dans le fluide.

Ce sont essentiellement la conception de la culasse, de la pompe de circulation, les formes et positionnements des durites qui peuvent créer des zones de « rétention d’air »

2) Bien qu’il soit d’usage de purger un circuit de refroidissement moteur tournant, il n’y a pas mieux que de purger tout circuit en statique, c'est-à-dire sans circulation du fluide….pour les raisons exposées précédemment..

Règles de base pour purger un circuit fermé
1) Le fluide doit circuler librement au travers de tout le circuit
Ce qui signifie pour nos voitures que
- le robinet de chauffage de l’habitacle soit ouvert à fond
- le liquide circule dans le radiateur……ceci se vérifie par le fait que ce dernier soit chaud sur toute sa hauteur, que les durites en entrée et sortie de pompe soient chaudes
2) créer un point haut pour le remplissage situé au-dessus de tous les points de purge pouvant exister sur le circuit de sorte que ce dernier soit toujours en charge

C’est pourquoi sur nos 4L on accroche le vase d’expansion au capot moteur

3) de préférence, arrêter la circulation, donc arrêter le moteur, laisser reposer 2 ou 3 minutes de sorte que l’air remonte vers les points hauts avant d’effectuer les purges….
Remettre en route, en circulation et renouveler l’opération autant de fois que nécessaire…

Donc, concrètement pour effectuer la purge

1) ouvrir le robinet de chauffage à fond
2) remplir le radiateur au maximum et compléter le niveau si besoin
3) mettre le moteur en route et laisser chauffer jusqu’à ce que le radiateur soit chaud sur toute sa hauteur…compléter si besoin le niveau de sorte que le radiateur soit toujours plein.( que le ventilateur se mette en route ou pas n’a pas d’importance pour la purge , mais c'est l'assurance qu'il se met bien en fonctionnement)
4) stopper le moteur
5) remplir le radiateur jusqu’au débordement et fermer le bouchon
6) accrocher le vase d’expansion en point haut sur le capot
7) remplir la vase d’expansion jusqu’au niveau maxi (et surveiller lors des purges que le vas ne se trouve jamais) vide
8)    procéder à une première purge à tous les points de purge dont dispose le circuit
9) Remettre le moteur en circulation et laisser tourner quelques minutes…procéder alors à quelques accélérations peut aider à mettre en circulation des poches d'air prisonnières.
Il est probable que des bulles d’air remontent dans le vase d’expansion, ce qui est normal
Ce qui ne le serait pas ce sont des bouillonnements et une montée du niveau
10)    Effectuer une nouvelle purge aux endroits dédiés
J’ai une préférence surtout si manque de maitrise de la chose de purger en statique…
La façon dont les purges sont ouvertes peut donner une appréciation trompeuse lorsque le liquide est en circulation….
Recommencer la purge autant de fois que nécessaire, c'est-à-dire jusqu’à ce qu’il n’y ait plus d’air qui sorte des points de purges , ni qui remonte dans le vase d’expansion
11)    Compléter le niveau dans le vase d’expansion jusqu’au maxi….si plus en retirer…..fermer le bouchon et remettre le vase à sa place…

En principe tout est alors en ordre de fonctionnement correct…

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Pour qu'il n'y ait pas de confusion sur le sens des mots j'ajoute ci dessous un complément d'infos fait en réponse à une remarque

le mot " purge " est interprétable et interprété...

Il ne faut pas confondre purge et vidange du circuit de refroidisssement

lorsque l'on parle de purge, il s'agit de purger le circuit de l'air qui peut y être retenu

pour le bouchon situé sur l'arrière du moteur, du côté du tablier, il ne s'agit pas d'un point de purge de l'air du circuit pour que le tout soit en ordre...

par contre, je pense que la confusion peut venir du fait que pour purger tout le circuit de son liquide de refroidissement, retirer ce bouchon permet un appel d'air et une vidange complète...

de plus, il est à noter la position de ce bouchon qui ne se situe pas en point haut du circuit...
de ce fait, l'air migrant toujours vers les points hauts vouloir en purger le circuit à un niveau intermédiaire n'a pas de sens.

Dernière modification par papytravaux (08-01-2019 14:59:06)

Publicité · 05-12-2017 11:06:52

Cyril · 05-12-2017 11:46:28

Affirmatif, tres belle explication à epingler.

Philou du 40 · 05-12-2017 12:04:37

Merci Papytravaux!!! C'est bien clair.

Juste une petite précision sur la purge situé derrière le bloc moteur. Peut on faire une purge valable sans ouvrir celle là (qui est difficilement atteignable et dont on ne voit pas bien l'écoulement?

verdô · 05-12-2017 12:40:45

Philou du 40 a écrit :

Merci Papytravaux!!! C'est bien clair.
Juste une petite précision sur la purge situé derrière le bloc moteur. Peut on faire une purge valable sans ouvrir celle là (qui est difficilement atteignable et dont on ne voit pas bien l'écoulement?

le souci avec cette purge c'est que le bouchon est souvent rouillé , donc au démontage ça va bien , mais à l'inverse il faut bien nettoyer les filetages et pas le revisser de travers ( remontage au téflon )

un nettoyage par cet orifice est top avec un tuyau d’arrosage à l'autre bout

A mon avis juste une purge par le principal suffit

papytravaux · 25-06-2018 20:34:47

Philou du 40 a écrit :

Merci Papytravaux!!! C'est bien clair.
Juste une petite précision sur la purge situé derrière le bloc moteur. Peut on faire une purge valable sans ouvrir celle là (qui est difficilement atteignable et dont on ne voit pas bien l'écoulement?

Bonsoir,
le message date, mais bon, il convient d'y répondre......

le mot " purge " est interprétable et interprété....

Il ne faut pas confondre purge et vidange du circuit de refroidisssement

lorsque l'on parle de purge, il s'agit de purger le circuit de l'air qui peut y être retenu

pour le bouchon situé sur l'arrière du moteur, du côté du tablier, il ne s'agit pas d'un point de purge de l'air du circuit pour que le tout soit en ordre...

par contre, je pense que la confusion peut venir du fait que pour purger tout le circuit de son liquide de refroidissement, retirer ce bouchon permet un appel d'air et une vidange complète...

de plus, il est à noter la position de ce bouchon qui ne se situe pas en point haut du circuit...
de ce fait, l'air migrant toujours vers les points hauts vouloir en purger le circuit à un niveau intermédiaire n'a pas de sens..

poisson · 01-07-2018 21:05:25

Merci Papytravaux :-)

papytravaux · 01-07-2018 21:15:06

service !!!

Jeffy2 · 16-07-2018 19:23:25

Bel exposé

sur les circuits de refroidissement que j'ai eu plaisir à parcourir.
Par contre Papy', dans le sujet il y a "PURGE".
Et là, je suis resté sur ma faim

Tu as bien fait de préciser qu'il ne faut pas confondre
bouchon de purge et bouchon de vidange.
Celui qui se trouve à l'arrière du moteur mal aisé à atteindre,
et souvent dont le trou est encombré de cochon'ries diverses,
est le bouchon de vidange du moteur.

Ne voudrais-tu pas, s'il te plait nous en parler de la même manière ?...
Régulièrement nombre d'entre nous, surtout parmi les nouveaux,
se posent la question sur l'art et la manière de purger correctement
son circuit de refroidissement.

Ce serait sublime et très sympa de ta part

Quoi qu'il en soit, et comme il l'a été suggéré, j'épingle le post.

papytravaux · 16-07-2018 22:46:18

je vais me ré imprégner de ma prose et verrai pour clarifier et compléter les choses

Jeffy2 · 18-07-2018 16:30:10

Ok merci

papytravaux · 18-07-2018 22:20:45

Bonsoir, alors, comme d'hab j'en ai fait une tartine....

j'ai supprimé le message initial pour le remplacer par un topo plus complet.....

toujours modifiable, adaptable suivant les besoins, les remarques.....( et peut-être en me relisant ...)

certains seront sans doute interpellés par le fait que.
1) je suggère de purger en statique...Mais c'est un principe de base applicable sur les circuits fermés, surtout ceux montant en t température avec risque de vaporisation.
de plus pour les non initiés, la " perception de la purge ", à savoir si il passe de l'air ou pas est facilitée, donc moins de risques de mal faire...
2) je ne suggère pas de procéder à des accélérations en 3) avant de fermer le radiateur....
c'est volontaire car si il y a accélération trop forte et décélération brutale de gros bouillonnements et débordements peuvent se produire......et sont sujets à interprétations....

Dernière modification par papytravaux (19-07-2018 09:54:37)

tractoricou · 15-08-2018 12:07:55

super explication , bravo !

Jeffy2 · 17-08-2018 08:32:00

Il faut apprécier

la subtilité de Papy quand il nous parle de vis de purge
et vis de vidange en nous expliquant qu'une vis de vidange
peut être considéré aussi pour une vis de purge par le fait
qu'en laissant s'écouler le liquide de refroidissement elle
permet à l'air de pénétrer...

Il n'en demeure pas moins que celle qui est placée à la base du bloc moteur
devant le tablier, difficile d'accès, est une vis de vidange permettant de vider ledit bloc moteur.

Le tuto de Papy ne pouvant qu'être estimé de nous tous, je l'épingle

papytravaux · 17-08-2018 09:38:04

coucou,

effectivement le mot " purge " signifie des choses différentes selon les cas, les métiers....
comme j'ai remarqué qu'il y avait parfois confusion, il m'est apparu nécessaire de préciser les choses...

merci de l'avoir souligné

Jeffy2 · 17-08-2018 09:41:11

Avec plaisir

juju des oliviers · 20-02-2019 14:00:37

Papytravauux bonjour de juju les oliviers mon problème: je pense que le ventilateur ne se met pas en route quant la température monte ou que le circuit de refroidissement ne tourne pas pompe a eau ? thermostat ? comment savoir, merci de répondre

verdô · 20-02-2019 14:23:27

bonjour juju , je me permets de te répondre :

dans un premier temps tu as du chauffage dans l'habitacle ? si oui ta pompe fonctionne

secondo , tu débranches les cosses de ton thermocontact ( en bas du radiateur ) et tu shunts les 2 fils ( contact enclenché )

si ton ventilo tourne , ton souci vient de cette sonde qu'il te faut changer

papytravaux · 20-02-2019 16:02:54

verdô a écrit :

dans un premier temps tu as du chauffage dans l'habitacle ? si oui ta pompe fonctionne

ou durites du radiateur chaudes .....
le chauffage habitacle c'est moins sur car il peut s'agir d'une puge incomplète du circuit....

Pour le reste verdo t'a indiqué l'essentiel

krisstoff · 20-02-2019 16:03:03

Salut ;
Pour compléter les propos de Verdo , je voudrais juste signaler que la sonde n'est pas forcément H.S. ; ...il arrive que ce soit simplement l'oxydation des cosses de branchement de cette sonde qui empèche la
mise en route du ventilo : débrancher et nettoyer /polir au mieux ces
cosses permettent parfois de résoudre le problème ( surtout sur une
auto qui roule peu ou pas régulièrement ..)

juju des oliviers · 21-02-2019 09:35:33

merci a tous de juju

juju des oliviers · 27-02-2019 19:04:56

de juju ce tantot purge des circuits remplissage

Ce jour changement du calorstat le ventilo ce met en

route des que la température monte ensuite changer i"autre sonde puis j"ai purgé tout le circuit avec le liquide de refroidissement le bocal trés haut voila la titine chauffe plus et en plus elle monte en régime a plus et merci encore aux membres

verdô · 27-02-2019 20:30:29

bonjour , parfait " juju" et l'été penses aussi quand il y a le cagnard à mettre ton chauffage en route pour quelle refroidisse un peu plus

papytravaux · 28-12-2019 15:49:24

comme bouchon à 1 ou 2 clapets / soupapes est sujet a caution je vous propose quelques infos qui devraient donner de quoi réfléchir
- que ça soit dans le cas d'une seule et unique soupape de surpression
que ça soit avec soupape de surpression et un clapet casse vide...

Je tiens à apporter quelques infos complémentaires concernant les relations pressions et températures dans les vases d’expansion…
Et qui parle de pression se doit d’y associer le fonctionnement du bouchon du vase d’expansion…

Aussi comme il a été évoqué le fait que les vases d’expansions étaient selon les dires.
- soit équipés d’une simple soupape de sécurité ( surpression ) tarée à une pression déterminée
- soit équipées d’une soupape de surpression et d’une soupape casse vide

Sans chercher à créer de nouveaux échanges, je me propose de vous apporter des repères, des éléments de réflexions pour savoir ce qui se passe selon les conditions de pression et de températures….

A la base le bouchon est conçu pour selon les moteurs garantir une pression limite à respecter dans le circuit…
Cette pression a été déterminée par le constructeur pour que dans les conditions normales de fonctionnement le circuit puisse monter en température sans qu’il y ait vaporisation…

Généralement il est pris en considération la température du liquide dans le circuit qui dans les cas les plus simples se limite à la mesure captée par le thermo contact du radiateur qui déclenche le ventilateur…

Cependant, au niveau des chambres de combustions, la température du métal de la culasse est nettement supérieur…
Donc si il n’y avait pas pression il y aurait très rapidement vaposisation dans un circuit tournant sur lui-même comme au démarrage moteur froid avant que le calorstat ne permette d’établir une circulation dans l’ensemble du circuit…

Ces généralités ne sont certes pas celles d’un motoriste mais avancées par l’amateur que je suis et peuvent manquer de précisions….mais pour la réflexion elles se suffisent à elles même je pense…

Observons le tableau ci-dessous avec les courbes de températures en fonction de la pression athmosphérique…..

Vous pouvez constater que à la pression athmosphérique ( 1.013 bars ) qui correspond en principe à celle d’un circuit avec vase d’expansion, moteur froid le point d’ébullition se situe à 100°C……
Nous savons tous que lorsque le moteur tourne, que le liquide chauffe il faut retarder et surtout éviter le point d’ébullition en exerçant une contre pression dans le circuit….

Les soupapes de surpression intégrées dans les bouchons des vases d’expansions sont là pour justement permettre au circuit de monter en température sans qu’il y ait vaporisation…
Prenons comme repère sur la courbe la pression de 1.2 bars ( tarage fréquent ) vous pouvez constater que le point d’ébullition est de 105 °C…

Cette température est sécurisante pour un moteur propre avec son circuit de refroidissement également propre non entartré et donc une circulation optimisée du liquide .
La température du liquide se situant alors aux environs de 85 °C, nous sommes nettement en dessous des limites de sécurité…

Jusque là, un simple clapet de surpression suffit….

MAIS que se passe-t’il si il y a surpression, que de l’air s’échappe et pire un peu de liquide. ?

CAS 1 seule la soupape de surpression existe
Dans ce cas ce qui sort du circuit n’est pas remplacé…
La première des conséquences en est que le matelas d’air a
- Soit diminué
- Soit totalement disparu…..
L’air qui viendrait alors se placer dans le vase ne pourrait être qu’une poche de gaz provenant de la vaporisation du liquide….puisque rien de l’extérieur ne peut pénétrer..
La seconde des conséquences est que le volume total initial du liquide et du matelas d’air à la pression atmosphériques a diminué…
Il en résulte dans le meilleur des cas que nous ne sommes plus dans les conditions de la pression atmosphérique, mais en dessous..
Il en résulte que le point d’ébullition sera plus bas que les 100 °C initiaux
Dans le cas de liquide qui aurait échappé le problème serait encore plus important…

L’élément qui permet de visualiser le phénomène est de voir les durites qui s’aplatissent…
C’est le signe que le circuit est en pression négative …
La pression négative est obtenue par des pompes à vide…
Le liquide en refroidissant agit en ce sens en diminuant de volume…

Je ne sais pas quelle est la valeur du vide sur nos circuits dans ces conditions, mais il est certain que le point d’ébullition est nettement abaissé…

A titre de repères
- A 100 millibars ( 0.1 bars qui me semble assez réaliste de par mon vécu ) la température d’ébullition est de 50 °C
- A 10 millibars elle se situe aux environs de 0°C
De quoi interpeller, non ?.....

Je pense que vous mesurez les risques pris en voulant faire tourner un moteur
- sans avoir ouvert le bouchon pour ramener le circuit à la pression athmosphérique
- sans faire l’appoint du liquide et avoir purgé le circuit
CAS 2
Dans le cas d’un bouchon à double clapet dont un casse vide, le circuit revient seul à la pression athmosphérique….
- C’est pour partie sécurisant du fait que la pression de vaporisation est rétablie
- Ça n’est pas une garantie de sécurité car si il y a des poches « d’air « présentes près des chambres de combustions la température étant aux environs de 130°C, voir plus, il y a tout de même vaporisation et aggravation du problème..

Une solution de dépannage consiste à
1) Placer le vase d’expansion plus haut que le moteur
2) Remplir de liquide au dessus du maxi,
voir complètement, peu importe le surplus s’échappera
3) Ne pas mettre le bouchon…

Ainsi le circuit restera à la pression atmosphérique, les poches de gaz s’évacueront et il ne pourra pas y avoir de nouveau dommage causé par une surpression….

Bien sur ça n’est valable qu’après une surchauffe, une perte de liquide et en attendant de réparer….
Si le joint de culasse est HS mieux vaut s’abstenir

Vous comprendrez sans doute mieux pourquoi lorsque l'on retrouve un vase d'expansion vide je recommande de faire l'appoint de liquide et procéder à une purge du circuit avant toute autre opération...
En principe avec un peu d'expérience et qqs repères il est possible de déterminer siil s'agit simplement d'un manque de liquide, de la nécessité de purger ou si il y a un souci de joint de culasse..
Ca n'est pas une vérité absolue bien évidemment, mais le test effectué dans de bonnes conditions sans faire l'impasse sur ce qui nous emm....c'est assez fiable

Dernière modification par papytravaux (28-12-2019 16:05:15)

buggy68813 · 28-12-2019 17:35:53

papytravaux a écrit :

comme bouchon à 1 ou 2 clapets / soupapes est sujet a caution je vous propose quelques infos qui devraient donner de quoi réfléchir
- que ça soit dans le cas d'une seule et unique soupape de surpression
que ça soit avec soupape de surpression et un clapet casse vide...
Je tiens à apporter quelques infos complémentaires concernant les relations pressions et températures dans les vases d’expansion…
Et qui parle de pression se doit d’y associer le fonctionnement du bouchon du vase d’expansion…
https://i.postimg.cc/q6yFmL8c/LA-SOUPAPE-DE-SECURTITE.jpg
Aussi comme il a été évoqué le fait que les vases d’expansions étaient selon les dires.
- soit équipés d’une simple soupape de sécurité ( surpression ) tarée à une pression déterminée
- soit équipées d’une soupape de surpression et d’une soupape casse vide
Sans chercher à créer de nouveaux échanges, je me propose de vous apporter des repères, des éléments de réflexions pour savoir ce qui se passe selon les conditions de pression et de températures….
A la base le bouchon est conçu pour selon les moteurs garantir une pression limite à respecter dans le circuit…
Cette pression a été déterminée par le constructeur pour que dans les conditions normales de fonctionnement le circuit puisse monter en température sans qu’il y ait vaporisation…
Généralement il est pris en considération la température du liquide dans le circuit qui dans les cas les plus simples se limite à la mesure captée par le thermo contact du radiateur qui déclenche le ventilateur…
Cependant, au niveau des chambres de combustions, la température du métal de la culasse est nettement supérieur…
Donc si il n’y avait pas pression il y aurait très rapidement vaposisation dans un circuit tournant sur lui-même comme au démarrage moteur froid avant que le calorstat ne permette d’établir une circulation dans l’ensemble du circuit…
Ces généralités ne sont certes pas celles d’un motoriste mais avancées par l’amateur que je suis et peuvent manquer de précisions….mais pour la réflexion elles se suffisent à elles même je pense…
Observons le tableau ci-dessous avec les courbes de températures en fonction de la pression athmosphérique…..
https://i.postimg.cc/5XH550b1/diagramme-de-phases-de-l-eau-zoom.png
Vous pouvez constater que à la pression athmosphérique ( 1.013 bars ) qui correspond en principe à celle d’un circuit avec vase d’expansion, moteur froid le point d’ébullition se situe à 100°C……
Nous savons tous que lorsque le moteur tourne, que le liquide chauffe il faut retarder et surtout éviter le point d’ébullition en exerçant une contre pression dans le circuit….
Les soupapes de surpression intégrées dans les bouchons des vases d’expansions sont là pour justement permettre au circuit de monter en température sans qu’il y ait vaporisation…
Prenons comme repère sur la courbe la pression de 1.2 bars ( tarage fréquent ) vous pouvez constater que le point d’ébullition est de 105 °C…
Cette température est sécurisante pour un moteur propre avec son circuit de refroidissement également propre non entartré et donc une circulation optimisée du liquide .
La température du liquide se situant alors aux environs de 85 °C, nous sommes nettement en dessous des limites de sécurité…
Jusque là, un simple clapet de surpression suffit….
MAIS que se passe-t’il si il y a surpression, que de l’air s’échappe et pire un peu de liquide. ?
CAS 1 seule la soupape de surpression existe
Dans ce cas ce qui sort du circuit n’est pas remplacé…
La première des conséquences en est que le matelas d’air a
- Soit diminué
- Soit totalement disparu…..
L’air qui viendrait alors se placer dans le vase ne pourrait être qu’une poche de gaz provenant de la vaporisation du liquide….puisque rien de l’extérieur ne peut pénétrer..
La seconde des conséquences est que le volume total initial du liquide et du matelas d’air à la pression atmosphériques a diminué…
Il en résulte dans le meilleur des cas que nous ne sommes plus dans les conditions de la pression atmosphérique, mais en dessous..
Il en résulte que le point d’ébullition sera plus bas que les 100 °C initiaux
Dans le cas de liquide qui aurait échappé le problème serait encore plus important…
L’élément qui permet de visualiser le phénomène est de voir les durites qui s’aplatissent…
C’est le signe que le circuit est en pression négative …
La pression négative est obtenue par des pompes à vide…
Le liquide en refroidissant agit en ce sens en diminuant de volume…
Je ne sais pas quelle est la valeur du vide sur nos circuits dans ces conditions, mais il est certain que le point d’ébullition est nettement abaissé…
A titre de repères
- A 100 millibars ( 0.1 bars qui me semble assez réaliste de par mon vécu ) la température d’ébullition est de 50 °C
- A 10 millibars elle se situe aux environs de 0°C
De quoi interpeller, non ?.....
Je pense que vous mesurez les risques pris en voulant faire tourner un moteur
- sans avoir ouvert le bouchon pour ramener le circuit à la pression athmosphérique
- sans faire l’appoint du liquide et avoir purgé le circuit
CAS 2
Dans le cas d’un bouchon à double clapet dont un casse vide, le circuit revient seul à la pression athmosphérique….
- C’est pour partie sécurisant du fait que la pression de vaporisation est rétablie
- Ça n’est pas une garantie de sécurité car si il y a des poches « d’air « présentes près des chambres de combustions la température étant aux environs de 130°C, voir plus, il y a tout de même vaporisation et aggravation du problème..
Une solution de dépannage consiste à
1) Placer le vase d’expansion plus haut que le moteur
2) Remplir de liquide au dessus du maxi,
voir complètement, peu importe le surplus s’échappera
3) Ne pas mettre le bouchon…
Ainsi le circuit restera à la pression atmosphérique, les poches de gaz s’évacueront et il ne pourra pas y avoir de nouveau dommage causé par une surpression….

Bien sur ça n’est valable qu’après une surchauffe, une perte de liquide et en attendant de réparer….
Si le joint de culasse est HS mieux vaut s’abstenir
Vous comprendrez sans doute mieux pourquoi lorsque l'on retrouve un vase d'expansion vide je recommande de faire l'appoint de liquide et procéder à une purge du circuit avant toute autre opération...
En principe avec un peu d'expérience et qqs repères il est possible de déterminer siil s'agit simplement d'un manque de liquide, de la nécessité de purger ou si il y a un souci de joint de culasse..
Ca n'est pas une vérité absolue bien évidemment, mais le test effectué dans de bonnes conditions sans faire l'impasse sur ce qui nous emm....c'est assez fiable

il n'est faitaucune référence aux caractéristiques du constructeur RENAULT ici,
ce n'est qu'une généralité qui n'englobe pas tous les constructeurs , il n'est fait allusion à aucun, juste un principe de base.

papytravaux · 28-12-2019 18:11:34

il n'est fait aucune référence à un moteur ou à un constructeur car le principe , les causes de vaporisation d'un liquide sont universelles......

les variables étant constituées par les volumes, les surfaces d'échanges et puissance des échangeurs pour dissipation des calories et les consignes de pressions

l'objectif est de sensibiliser les personnes concernées, intéressées aux phénomènes qui se produisent à l’atmosphère et dans un circuit fermé

tu noteras au passage que je prends en compte les deux types potentiels de bouchons et que l'essentiel de mon propos tourne autour de la surpression.....cas 1 qui est techniquement à plus haut risque que le cas 2

ERIC · 28-12-2019 20:38:06

Du concret Papy .
Quand je marche dans la rue , les pieds sur terre , je ne cherche pas à comprendre les causes scientifiques qui font que je ne m'envole pas en l'air .
Tu es peut-être trop intelligent pour nous , simples terriens amoureux de 4L ?

cat-trelle · 28-12-2019 21:01:21

bonjour ERIC
effectivement mais s'il appert que vous soyez un jour confronté à un defaut de pesanteur, vous aimeriez que l'on vous dise comment reposer les pieds sur terres....
visiblement pour une surpression il convient de changer le bouchon/valve (sans parler du simple ou double clapet) ou changer le joint, même lors d'un simple remplissage/remplacement du LDR...
c'est pas scientifique mais c'est interressant d'en parler non ?

papytravaux · 28-12-2019 23:49:26

c'est on ne peut plus concret Eric pour ceux qui veulent comprendre ce qui se passe lors d'un ennui de sur pression...et faire en sorte d'éviter que ça se reproduise...

car tout commence bien par une surpression, donc la partie qui se trouve être la soupape de tarage.....

donc concrètement pour ceux qui veulent faire simple et éviter tant que faire se peut d'avoir des soucis.....
si la soupape a craché, que de l'air ( et éventuellement du liquide ) s'est échappé en suivant les recommandations de buggy(ce qui constitue une approche disons sécurisante )
1) refaire le niveau
2) purger le circuit
3) mettre un bouchon neuf ( quel que soit le modèle ) .....

car la perte doit obligatoirement être compensée

C'est une approche simplifiée qui corrige les effets sans nécessairement supprimer la ou les causes du problème.......

perso je ne travaille pas comme çà....je fais les investigations pour détecter si il y a problème et l'identifier...et il en a toujours été ainsi dans ma carrière....
on ne peut fiabiliser un moteur, une machine en se contentant de masquer les effets...

ERIC · 28-12-2019 23:55:59

cat-trelle a écrit :

bonjour ERIC
effectivement mais s'il appert que vous soyez un jour confronté à un defaut de pesanteur, vous aimeriez que l'on vous dise comment reposer les pieds sur terres....
visiblement pour une surpression il convient de changer le bouchon/valve (sans parler du simple ou double clapet) ou changer le joint, même lors d'un simple remplissage/remplacement du LDR...
c'est pas scientifique mais c'est interressant d'en parler non ?

Renault préconisait de changer le joint du bocal de liquide de refroidissement lors de chaque vidange .
J'avoue qu'après examen du dit joint ce n'est pas forcément indispensable de le faire à chaque fois ....

Mais j'ai quand même changé le bouchon , avec le joint donc , suite à un déclenchement de la soupape de sécurité , à cause d'une hausse de pression due à une surchauffe suite à la mort du thermocontact du radiateur .

Quand la soupape se déclenche je préfère par précaution , suivant en cela les consignes de Renault , changer le bouchon par sécurité .

Dernière modification par ERIC (29-12-2019 00:03:43)

Clemquatrelle · 09-01-2020 13:01:17

Une question sur la mise en route du ventilateur de refroidissement sur moteur Cléon 1108 cm3.

Je précise les conditions :
- pompe à eau neuve
- sonde de température neuve
- purge du circuit faite
- voyant de température jamais allumé

Je trouve que mon ventilateur se déclenche assez rapidement, par exemple au bout de 5 - 10 minutes de route (sans embouteillage, à la campagne et alors que la température extérieure est hivernale), est-ce que c'est tout à fait normal ou signe d'un dysfonctionnement ?

J'avais également constaté un léger couinement de mes courroies mais comme il faisait très humide j'avais mis ça sur ce compte-là, peut-être faudrait-il que je vérifie quand même leur tension?

Dernière modification par Clemquatrelle (09-01-2020 13:13:51)

verdô · 09-01-2020 13:21:45

Clemquatrelle a écrit :

Je trouve que mon ventilateur se déclenche assez rapidement, par exemple au bout de 5 - 10 minutes de route (sans embouteillage, à la campagne et alors que la température extérieure est hivernale), est-ce que c'est tout à fait normal ou signe d'un dysfonctionnement ?
J'avais également constaté un léger couinement de mes courroies mais comme il faisait très humide j'avais mis ça sur ce compte-là, peut-être faudrait-il que je vérifie quand même leur tension?

bonjour , as tu fait avant un détartrage de tout ton circuit ?

sur un circuit entarter il est normal quelle chauffe plus même avec une pompe à eau neuve
Ton calorstat est récent ? tu l'as testé ...

au sujet de ce couinement c'est juste à froid ?

Dernière modification par verdô (09-01-2020 13:24:25)

Clemquatrelle · 09-01-2020 14:50:56

Le circuit n'a a ma connaissance pas été détartré par le mécano qui m'a fait l'embrayage et la pompe à eau.
Le moteur vient d'avoir 70 000 kms. Elle a toujours été une voiture de campagne, donc loin des embouteillages de ville.

Le calorstat n'a pas non plus été changé depuis que je l'ai. Les durites sont cependant chaudes et le radiateur aussi.

La sonde de température est neuve, car l'ancienne ne fonctionnait plus. Du coup, le ventilateur se déclenche bien (mais je trouve un peu trop souvent d'où mon interrogaiton) et mon voyant de température ne s'allume plus.

Pour le couinement, je l'ai constaté capot ouvert à l'arrêt, après 30 minutes de route, donc moteur chaud.

cat-trelle · 09-01-2020 15:23:35

bonjour Clem

quand tu parle de sonde, tu veux designer le thermocntacteur qui commande le ventilo ?
si oui , et que le problème de l'entartrage est pas en cause,
es tu sûr de la T° de consigne de ce contacteur
car il y a plusieurs seuils (suivant le modèle)
si tu avais installé un qui déclenche plus tot que l'ancien...?

verifier les courroies n'est pas un luxe car si la pompe tourne des fois bien et des fois moins bien, le LDR circule moins vite et chauffe +

@+

verdô · 09-01-2020 15:31:04

Clemquatrelle a écrit :

Le circuit n'a a ma connaissance pas été détartré par le mécano qui m'a fait l'embrayage et la pompe à eau.
Le moteur vient d'avoir 70 000 kms. Elle a toujours été une voiture de campagne, donc loin des embouteillages de ville.

70000km c'est pas beaucoup mais si ta voiture a au moins 30 ans il est fortement conseillé de nettoyer toute la merdouille qui peux s’accumuler dans ton circuit

Le calorstat n'a pas non plus été changé depuis que je l'ai. Les durites sont cependant chaudes et le radiateur aussi.

testes le

La sonde de température est neuve, car l'ancienne ne fonctionnait plus. Du coup, le ventilateur se déclenche bien (mais je trouve un peu trop souvent d'où mon interrogation) et mon voyant de température ne s'allume plus.
Pour le couinement, je l'ai constaté capot ouvert à l'arrêt, après 30 minutes de route, donc moteur chaud. retends un peu tes courroies ou tu mets un poil de glu dessus

retends un peu tes courroies ( l'alternateur a été changé récemment ? )

Dernière modification par verdô (09-01-2020 15:35:50)

Clemquatrelle · 09-01-2020 15:45:21

Merci pour vos réponses !

Je vais regarder mes courroies ce week-end pour les retendre si besoin.

Je regarderais également les valeurs indiquées sur le thermocontact.

L'alternateur est celui d'origine.

Vérifier le calorstat m'est venu à l'esprit mais ça m'embête de devoir refaire une purge du LDR qui a été faite en octobre par le garage mais bon si je ne peux pas y couper je le ferais.

Je précise que mon ventilateur s'allume ponctuellement après une montée par exemple, mais jamais de manière continue.

Ayant toujours eu l'habitude de conduire une Billancourt, je n'ai donc pas de point de repère sur le déclenchement du ventilo.
En temps normal quel est à peu près le seuil de déclenchement du ventilateur ou le délai après avoir mis la voiture en route ?

Dernière modification par Clemquatrelle (09-01-2020 16:05:04)

#1 05-12-2017 11:06:52

Les circuits de refroidissement et PURGE

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#3 05-12-2017 12:04:37

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#4 05-12-2017 12:40:45

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#5 25-06-2018 20:34:47

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#6 01-07-2018 21:05:25

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#7 01-07-2018 21:15:06

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#9 16-07-2018 22:46:18

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#10 18-07-2018 16:30:10

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