Introduction
Les thermostats régulent la température du liquide de refroidissement du moteur (eau de chemise) lorsque le moteur est en fonctionnement. Le thermostat permet au moteur de monter rapidement en température lorsqu'il est froid et de maintenir une température optimale une fois celle-ci atteinte. Les thermostats sont installés sur de nombreux moteurs à combustion interne (IC) refroidis par eau, qu'ils soient à quatre temps ou à deux temps.
Thermostat de moteur
Composants du thermostat
Soupape principale / Soupape primaire
La soupape principale contrôle le flux de liquide de refroidissement vers le radiateur. À mesure que la température du liquide de refroidissement augmente, la soupape s'ouvre progressivement et permet à plus de liquide de circuler vers le radiateur, où il est refroidi.
Composants du thermostat de moteur
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Soupape de dérivation / Soupape secondaire
Lorsque la soupape de dérivation est ouverte, le liquide de refroidissement contourne le radiateur et circule dans un circuit fermé. À mesure que la température du liquide de refroidissement augmente, la soupape de dérivation commence à se fermer, dirigeant ainsi le liquide vers le radiateur. Le moteur surchaufferait rapidement si le liquide de refroidissement n'était pas dirigé vers le radiateur pour être refroidi.
Cylindre de charge
Le cylindre de charge est rempli de cire qui commence à fondre (passage de l'état solide à liquide) à mesure que la température du liquide de refroidissement augmente. La fonte de la cire provoque la fermeture de la soupape de dérivation et l'ouverture de la soupape principale, dirigeant ainsi le liquide de refroidissement vers le radiateur. Lorsque la température est plus basse, c'est-à-dire lorsque le moteur est froid, la cire est à l'état solide et la soupape de dérivation est ouverte.
Joint / Joint d'étanchéité
Un joint est utilisé pour empêcher toute fuite au-delà de la soupape principale du thermostat. Le siège où repose le joint doit être propre pour assurer une étanchéité efficace.
Ressort
Un ressort ramène la soupape principale en position fermée lorsque la température du liquide de refroidissement diminue en dessous d'un certain seuil.
Ressort secondaire
À mesure que la température du système de refroidissement diminue, la cire du cylindre de charge change d'état et une tige se rétracte dans le cylindre de charge. Le ressort secondaire permet à la tige de se rétracter jusqu'à un point défini, après quoi la contrainte résiduelle du ressort empêche la tige de se rétracter davantage.
Purge d'air
La purge d'air est utilisée pour éliminer l'air du système de refroidissement. Il est important de s'assurer que la purge d'air est orientée vers la position la plus haute possible lors de l'installation du thermostat, car c'est là que l'air se rassemble. Tous les thermostats n'ont pas de purge d'air.
Comment fonctionnent les thermostats de moteur ?
La vidéo ci-dessous est un extrait de notre cours vidéo en ligne sur les bases du moteur à combustion interne.
Le thermostat se compose d'une soupape primaire, d'une soupape secondaire (soupape de dérivation), d'un joint, de ressorts et d'un cylindre de charge. Le cylindre de charge est rempli de cire avec un point de fusion prédéfini (le point auquel la cire passe de l'état solide à liquide). La cire change d'état de solide à liquide à environ 80°C dans la plupart des systèmes de refroidissement du moteur.
Après le changement d'état dans le cylindre de charge, la cire liquide occupe plus d'espace que lorsqu'elle était à l'état solide. Une tige insérée dans le cylindre de charge est poussée vers l'extérieur de manière linéaire car il n'y a plus de place pour la tige dans le cylindre de charge. La tige pousse la soupape de dérivation à se fermer tout en ouvrant la soupape principale. La température du moteur contrôle ainsi le mouvement de la tige et, par conséquent, la quantité de liquide de refroidissement envoyée au radiateur, ou contournant le radiateur.
Radiateur de voiture
Le thermostat a un design de réponse proportionnelle. La température du liquide de refroidissement détermine dans quelle mesure le thermostat s'ouvre ou se ferme, et si le liquide de refroidissement est envoyé au radiateur ou contourné ; c'est effectivement une boucle de rétroaction.
Température du liquide de refroidissement chaude (>80°C) = Liquide de refroidissement envoyé au radiateur.
Température du liquide de refroidissement froide (<80°C) = Liquide de refroidissement recirculé (radiateur contourné)
Vous voulez en savoir plus ? Cliquez ici pour en savoir plus sur le système de refroidissement du moteur.
Détails du modèle 3D
Ce modèle 3D montre tous les principaux composants associés à un thermostat typique, y compris :
- Soupape principale
- Purge d'air
- Joint
- Cylindre de charge
- Ressort
- Ressort secondaire
- Soupape de dérivation
Ressources supplémentaires
https://auto.howstuffworks.com/how-does-the-thermostat-in-a-cars-cooling-system-work.htm
https://petrolheadgarage.com/Posts/thermostat-cars-cooling-system-work/