Moteur refroidi par air : principe de fonctionnement, avantages et inconvénients

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 15:43

La plupart des automobilistes ne connaissent que les types traditionnels de moteurs à SOD liquide. Mais il existe également des moteurs qui utilisent le refroidissement par air du moteur, et ce n'est pas seulement le ZAZ 968. Examinons de plus près l'appareil, le principe de fonctionnement du système de refroidissement par air, ainsi que les inconvénients et les avantages d'un tel la solution. Ces informations seront utiles pour tous les passionnés de voitures.

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Pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne, la température dans la chambre de combustion peut atteindre 2000 degrés. S'il n'y a pas de système de refroidissement fiable, la consommation d'huile et de carburant augmentera. Une surchauffe entraînera une usure rapide et endommagera le moteur.

Si le moteur ne chauffe pas suffisamment, cela aura également un effet négatif sur lui. Si une hypothermie est observée, cela menace d'une diminution de la puissance, d'une usure intense et d'une augmentation de la consommation de carburant.

PlusDe plus, dans la plupart des voitures modernes, en plus des tâches principales, ce système remplit également des fonctions secondaires. La première étape consiste à assurer le fonctionnement de l'appareil de chauffage. De plus, le système est conçu pour refroidir non seulement le moteur lui-même, mais également l'huile et le liquide de la transmission automatique. Parfois, cela affecte également l'ensemble d'accélérateur avec le collecteur d'admission.

Un système moderne (qu'il soit refroidi par liquide ou par air) dissipe jusqu'à 35 % de la chaleur produite par la combustion du mélange carburant-air.

Conception et principe de fonctionnement

Dans un système d'air, le débit d'air est la chose la plus importante. À l'aide de l'air, la chaleur est évacuée des chambres de combustion, de la culasse et des refroidisseurs d'huile. Le système se compose d'un ventilateur, d'ailettes de refroidissement dans les cylindres et sur la culasse. L'appareil dispose également d'un boîtier amovible, de déflecteurs et d'une solution de surveillance du fonctionnement du système. Le ventilateur de refroidissement du moteur est équipé d'un grillage pour protéger les pales des corps étrangers.

Les nervures supplémentaires permettent d'augmenter la surface en contact avec l'air. De ce fait, le refroidissement par air du moteur s'acquitte efficacement de sa tâche.

Le flux d'air pendant le fonctionnement du moteur est fourni de force au moteur à l'aide de pales de ventilateur - elles sont principalement en aluminium. Pas besoin d'expliquer, probablement, pourquoi le ventilateur de refroidissement s'allume sur un moteur froid. Le flux d'air passe entre les ailettes, puis est réparti uniformément par des déflecteurs et traverse toutes les parties chaudesmoteur. Ainsi, le moteur ne chauffe pas excessivement.

Le ventilateur fournit 30 mètres cubes d'air par minute au système de refroidissement. Cela suffit pour assurer le fonctionnement normal du moteur avec une faible puissance et un petit volume.

Comment fonctionne un ventilateur ?

Ce nœud est le moteur principal refroidi par air. La partie principale est le rotor du ventilateur. Les ingénieurs ont soigneusement étudié la forme et la conception des éléments pour optimiser le flux d'air.

Le ventilateur est un diffuseur directionnel et un rotor équipé de huit pales disposées radialement. Le diffuseur a ses propres pales - elles ont une section variable. Leur tâche principale est de créer un flux d'air dirigé. Ils sont rendus immobiles et répartis uniformément sur la circonférence.

Les pales de l'aube directrice sont conçues pour changer la direction du flux d'air - le flux d'air se déplace dans le sens opposé à la rotation du rotor. Cela augmente la pression d'air et améliore le refroidissement du moteur.

Le ventilateur des premières conceptions était entraîné par la poulie de vilebrequin à l'aide d'une courroie d'entraînement. Le dispositif de guidage est immobile et fixé sur le bloc moteur. Dans les moteurs refroidis par air à quatre temps plus modernes, le ventilateur est entraîné par un moteur électrique. Mais il existe peu de modèles de ce type.

Système de refroidissement à air naturel

Ceci est considéré comme la solution la plus simple. A l'extérieur du blocLe moteur est équipé de nervures spéciales à travers lesquelles le maximum de chaleur est dégagé. Ce système peut être trouvé sur les motos, divers cyclomoteurs et scooters, moteurs à pistons à des fins diverses.

Avantages

Le principal avantage parmi tous les autres avantages d'un moteur refroidi par air est la simplicité de la conception. Le système manque d'une pompe, d'un radiateur, d'un thermostat, de tuyaux et de colliers, de tuyaux d'entrée et de sortie d'antigel.

Le deuxième avantage important est la haute maintenabilité. Par exemple, les groupes motopropulseurs des tracteurs ont des cylindres individuels. En cas de panne, si nécessaire, vous pouvez remplacer le cylindre ou éliminer le dysfonctionnement. Dans les moteurs refroidis par liquide, en cas d'endommagement de l'un des cylindres, vous devrez changer complètement le bloc ou extraire les chemises.

Ne cherchez pas un exemple bien loin. Prenons le moteur Tatra T815. Il s'agit d'un moteur refroidi par air. Les têtes de bloc sont séparées ici. En cas de besoin de réparation, il n'est pas nécessaire de retirer complètement la culasse. Même des travaux de réparation très sérieux peuvent être effectués sans démonter le bloc moteur.

Les moteurs équipés d'un refroidissement par air sont plus ingénieux. Si les tuyaux sont endommagés dans un moteur avec un système liquide ou si les colliers sont desserrés, l'unité ne peut pas fonctionner car le liquide de refroidissement partira. Il existe également un risque d'éjection de liquide chaud du système. Les systèmes d'air sont dépourvus de toutes ces lacunes.

Même de graves dommages au refroidissementles surfaces du bloc moteur ou de la culasse ne doivent pas gêner l'utilisation ultérieure du moteur. C'est un très gros plus. De plus, le moteur a besoin de beaucoup moins de temps pour entrer en mode de fonctionnement - il n'est pas nécessaire de réchauffer le liquide, ce qui est important en hiver. Tout cela conduit à des coûts de maintenance et d'exploitation considérablement réduits pour ces unités de puissance.

Défauts

Pas sans défauts. Avant d'acheter une voiture équipée d'un tel système de refroidissement, vous devez connaître les principaux inconvénients de ces solutions.

Ainsi, le fonctionnement du moteur s'accompagne d'un bruit excessivement fort. Ce bruit est créé par un ventilateur en marche. Un autre inconvénient est la taille, car le moteur est équipé de ventilateurs. Même avec le rythme actuel du développement technologique, les flux d'air sont dirigés de manière inégale, ce qui signifie qu'il existe un risque de surchauffe locale. Les moteurs de ce type sont très sensibles à la qualité de l'essence, de l'huile, des exigences élevées sont imposées à l'état des pièces principales du moteur.

Mais les voitures équipées d'un tel système ont fermement pris leur place dans l'industrie automobile. Les camions sont équipés de ces unités motrices, il existe plusieurs modèles de passagers. Matériel agricole et militaire refroidi par air, certains moteurs diesel.

Mythes populaires

La première voiture refroidie par air connue était la Zaporozhets. Il a complètement sapé la confiance du conducteur domestique dans un tel système. Souvent, les propriétaires de voitures se sont plaints d'une surchauffe sévère,alimentation insuffisante et pannes fréquentes. Dans le même temps, la "Coccinelle" allemande avec à peu près le même système était très populaire, la demande était très bonne.

Regardons de plus près les caractéristiques de l'industrie automobile allemande et démystifions les mythes populaires qui hantent les moteurs de cette conception.

DVO perd au profit d'un système liquide en raison d'une surchauffe

Ce n'est pas la vérité ultime. En fait, les performances en température, au contraire, doivent être considérées comme un avantage. Naturellement, en raison de la conductivité thermique réduite, l'air ne pourra tout simplement pas évacuer la chaleur aussi rapidement que dans les systèmes avec antigel.

Mais la différence entre la température sur les cylindres et la température du milieu extérieur est beaucoup plus grande qu'entre le liquide et les parois du bloc et de la culasse. Le temps est moins en mesure d'influencer le régime de température de refroidissement. Les moteurs à système de fluides présentent un risque accru de surchauffe en été. Cela est particulièrement vrai lors d'une journée chaude et étouffante. De plus, les propriétaires peuvent être confrontés au problème de savoir pourquoi le ventilateur de refroidissement s'allume sur un moteur froid. Il n'y a rien de tel dans les "évents d'aération".

Dimensions

Ci-dessus, parmi les lacunes, nous avons souligné le point sur les dimensions. Si nous comparons les tailles de moteurs avec différents types de refroidissement et d'autres caractéristiques identiques, l'avantage sera toujours avec le "ventilateur d'air".

Même si le ventilateur et le déflecteur sont des appareils assez volumineux, les paramètres de la "prise d'air" sont plus petits que dans la version avecrefroidi par liquide.

De plus, pour accueillir un système d'eau traditionnel, il faut plus d'espace sous le capot pour accueillir des équipements supplémentaires. Un radiateur assez grand avec un ventilateur est installé sur le corps. Les tuyaux et les tuyaux prennent beaucoup de place.

Vozdushnik perd en fiabilité

Les statistiques montrent qu'un cas de panne moteur sur cinq est dû au refroidissement liquide. La raison ici est dans les détails suivants - thermostat, radiateur, pompe. Même le moteur Tatra 1989 refroidi par air le plus moderne est plus fiable que le moteur de la nouvelle Polo Sedan ou Solaris.

En ce qui concerne les "évents d'aération", la probabilité de rupture est beaucoup plus faible, car la conception est beaucoup plus simple - seulement un ventilateur et un déflecteur.

Vozdushnikov fort

Mais c'est la vérité. Mais même l'énorme camion à benne basculante Tatra ne rugit pas, le moteur est juste plus bruyant. Les caractéristiques de conception ne prévoient aucun système d'absorption acoustique efficace. Les moteurs liquides ont de tels systèmes. De plus, le bruit est amplifié par le passage des flux d'air à travers les ailettes des cylindres et des culasses.

Dysfonctionnements typiques

Pour toute la fiabilité des systèmes d'air, les pannes se produisent ici aussi. L'électronique est l'un des défauts les plus courants. Le système dispose d'un capteur de température. Pour ceux qui ne savent pas où se situe la sonde de température moteur: elle se situe dans le carter d'huile. En raison de lectures surestimées de ce capteur, le système peut donneréchec.

Si le voyant de dysfonctionnement du tableau de bord s'allume, la raison en est le plus souvent une courroie cassée. Le thermostat est le problème le moins diagnostiqué.

Caractéristiques de la sélection d'huile

Il existe une opinion selon laquelle une huile spéciale pour les moteurs refroidis par air devrait être utilisée. Et c'est. Le fait est que la température de la charge sur les pièces du groupe de pistons dans les moteurs refroidis par air est beaucoup plus élevée que dans les unités à eau.

Ces huiles de spécialité sont le plus souvent à base d'huiles polyalphaoléfines grossières à base de nature minérale ou synthétique. Un ensemble d'additifs a été appliqué à ce complexe, offrant une protection fiable du moteur, résistant à l'apparition de cernes et améliorant les économies d'énergie. Toutes les huiles contiennent déjà des additifs qui protègent efficacement l'unité contre les blocages grâce à la formule de base stable.

À propos de la réparation et de l'entretien

Pour faire fonctionner ces moteurs, le propriétaire doit comprendre un peu le fonctionnement du système et savoir où se trouve le capteur de température du moteur. Sinon, il s'agit d'un système de refroidissement fiable, qui n'a pas d'analogue en termes de simplicité de l'appareil. Pas besoin de changer l'antigel tous les deux ans, pas besoin d'utiliser du mastic pour réparer les fuites et de changer périodiquement la pompe. Et il y en a beaucoup de ces "non nécessaires".

Conclusion

Nous avons donc compris ce qu'est un moteur refroidi par air. Comme vous pouvez le voir, ce sont des unités très fiables. Cependant, comme il le montrestatistiques, les voitures de série avec de tels moteurs à combustion interne sont très peu nombreuses. Chez la plupart des constructeurs automobiles, le refroidissement liquide classique du moteur est pratiqué. Airborne ne peut être trouvé que sur certains camions et scooters.