Fonctionnement refroidissement

Bonjour,

Pour ma culture, comment fonctionne le circuit de refroidissement sur le moteur mono diesel 2 temps holder HD1?

Il est équipé d'un radiateur, ventilateur et circuit d'eau mais il n'a pas de pompe.

Ça circule par convection?

Bonjour,

La circulation de l'eau s'effectue par thermo-siphon, un schéma assez courant sur les tracteurs agricoles anciens.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Thermosiphon

Bonne journée.

Sans pompe c'est le principe du thermosiphon.
L'eau chaude est moins dense, elle monte.

Il est facile de voir le mouvement dans une gamelle d'eau mise à bouillir : si on jette une poignée de coquillettes elles s'amusent à faire des tourbillons.

Bonjour Mdegroux

Pourquoi demandes tu ? A l´effort il chauffe trop ?

Comme dit plus haut le système de refroidissement sur les moteurs Holder HD 1 est un système a thermosiphon.
L´eau chaude autour du cylindre remonte par çà chaleur dans la culasse et de là elle vas dans le radiateur. De ce fait çà fait un peux de dépression sur le bas du moteur. Et l´eau froide du bas du radiateur coules vers le bas du moteur pour égaliser le manque, ce fait réchauffer, remonte et le circuit ce mets ainsi en mouvement.

L´avantage est qu´on peux ce passer d´une pompe a eau et d´un tas de pièces en mouvement qui demande un effort et qui s´usent.

Le bémol est que ce système a thermosiphon n´est pas très réactif, il est fragile et vite interrompue par le moindre petit défaut.
Niveau de l´eau trop bas, radiateur entartrés, durites trop minces. Tout ça influence et ralentie le mouvement de l´eau et de ce fait le refroidissement.
Quel système de culasse as tu ?
L´ancien ?Avec sortie latérale et deux coudes.


Ou déjas le nouveau ? Avec sortie centrale et durite avec un coude arondie.


Bonne journée, a+
Peter

Bonjour,

Aucun pb, je n'avais jamais vu ce type de refroidissement.
C'est juste pour ma culture.

J'ai la nouvelle culasse

Merci

Ces vieux systèmes de refroidissement posent aussi tout un tas de questions.
Sans bouchon pressurisé la température du liquide dans la culasse ne peut théoriquement pas dépasser les 100 degrés. Si ça dépasse l'eau va passer à l'état gazeux et suivant la conception les bulles vont accélérer le mouvement de l'eau. C'est généralement le cas, enfin tant qu'il n'y en a pas trop.


On connait tous le phénomène, quand une bouilloire bien pleine se met à bouillir le bec expulse de la vapeur et de la flotte à des distances inquiétantes


Mais si la température d'ébullition de l'eau est de 100 degrés, pour le liquide de refroidissement ce n'est plus la même chose. Lui c'est plutôt vers 130 140 degrés.

Donc 30 à 40 degrés de plus avant que des bulles n'essaient d'activer la circulation de l'eau.

La température de la culasse augmente également en proportion.

Que va en penser le joint de culasse ? Mystère !

Bonsoir Masterion

Il y a un bouchon pressurisé ou autre dispositif d'évacuation dans les systèmes thermosiphon que j'ai fréquenté jusque là. Je ne sais s'il existe des variantes... Mais une évacuation est toujours prévue je penses.

Pour le joint de culasse en lui même, il y à, sur les moteurs que j'ai observé jusque là, une marge absolument considérable, au vu des surfaces en contact entre bloc et culasse (je n'ai pas de photo pour illustrer).

Quand tout est en ordre (planéités parfaite des pièces, propreté de montage, serrage uniforme, qualité du joint,...) et a plus forte raison avec des matières identiques entre bloc et culasse, la résistance a la pression sera incommensurablement supérieure au reste du dispositif, et qu'en cas de surpression majeure,  un point "fusible" se ferait, je penses, connaître sans délais (Jonction durite, durite elle même, collier, faiblesse dans le radiateur...)

A+

le principe du thermosiphon n'est absolument pas dépendant de la pression. en theorie il peut fonctionner meme avec un bouchon parfaitement hermétique. même à 100 bars, l'eau chaude est moins dense que l'eau froide. (idem pour n'importe quel liquide) donc le syphon se met en place

les sytèmes de refroidissement pressurisés existent pour permettre au circuit de monter au dessus de 100 degrés , et donc de gagner en rendement. mais ils sont plus dangereux qu'un systeme non pressurisé, pour des raisons évidentes de risque de projection.

La pressurisation d'un circuit ne fait que retarder l'ébullition.

Je dis que dans un circuit non pressurisé l'eau bout à 100 (et le LDR à 140) parce que c'est ce que tout le monde connait : l'eau pour faire cuire les patates bout à 100 et on l'apprenait à l'école.

Que je le formule rattaché à des connaissances scolaires ça ne veut pas dire qu'il n'y a pas de circuits pressurisés, On est bien d'accord.
ça sous-entend aussi que si le circuit est pressurisé l'ébullition est plus tardive, dans les 5 à 10 degrés de plus suivant le tarage.

Mais je n'en ai peut-être pas dit assez pour être parfaitement clair. Difficile de tout dire sans faire un roman.

La question que je posais, en fait, c'est quelle sont les conséquences sur le moteur de remplacer de l'eau par du LDR.



A l'époque c'était eau et seulement eau, à vidanger en hiver. 2ventuellement, par période de gel, de l'eau additivée d'antigel.

Les notices stipulaient qu'il fallait impérativement remplacer l'antigel par de l'eau, pour la période hors-gel. Du moins celles que j'ai lues.

Longtemps j'ai pensé que la raison pouvait être dans l'acidification du mélange, et une différence de température d'ébullition qui pourrait être préjudiciable à la mécanique.
Et comme ce n'était pas précisé pourquoi il fallait ôter vidanger l'antigel et le remplacer par de l'eau, j'ai cherché une raison. J'en ai trouvé plusieurs, et j'ai voulu en discuter avec vous.

Nono, que je remercie, m'apprend que les pièces sont surdimensionnées en conséquence.

Parce que pour être franc, sans cette info, considérant que sur une bagnole tout s'allume à 105 avec des messages d'alarme, si j'en viens à acheter un tracteur refroidi par Thermosiphon je vais hésiter à y mettre du liquide de refroidissement. Le moteur peut chauffer plus qu'avec de l'eau avant que le radiateur ne nous alerte en crachant de la vapeur.

Surtout, sans début d'ébullition l'eau circule moins vite.
Tous ceux qui connaissent les filtres pour mini-aquarium comprendront ; c'est les bulles d'air du bulleur qui font circuler l'eau, il n'y a pas de pompe.
Avec de l'eau ça s'affole beaucoup plus tôt qu'avec du LDR puisqu'il bout "tardivement". Le LDR est donc susceptible d'être moins réactif pour refroidir le moteur que l'eau.
ça me ferait le même effet que de remplacer un calorstat 82 degrés par un calorstat 120 degrès.

Bonjour
Je pense que tu as raison !

Avant l'arrivée des circuits fermés (la Renault 4 a été la 1ère auto en 1961 à adopter un circuit fermé) on utilisait de l'eau l'été et de l'antigel l'hiver.
Si on n'utilisait pas le tracteur l'hiver on le vidangeait (si on oubliait, les pastilles de désablage sautaient ...ou pire !  le bloc moteur fendait !)
Avant les circuits fermés, chaque radiateur était équipé d'un système pour éviter les surpressions (bouchon et/ou tuyau sous le bouchon).
Avec les circuits fermés et le LDR, la préoccupation s'est envolée....le liquide en surpression retourne au vase d'expansion.
à tel point que certains, aujourd'hui, ne s'en préoccupent plus et oublient que, de temps en temps il faut changer le LDR.

Bonjour,

J'ai oublié, mais il me semble que les 1ers LDR n'étaient pas au points, et il y avait des réticences à payer un produit peu connu; l'eau étant gratuite;
Un des avantages des circuits sous pressions, avec le thermostat, est une chauffe du bloc moteur plus uniforme;
JJR24

Avant les circuits de refroidissement en circuit fermé il y avait des pompes pour brasser l'eau (exemple Traction AV, DS...) mais l'eau chaude a un volume plus important que l'eau froide (les molécules s'écartent) donc on faisait le plein du circuit à ras bord, on roulait et lorsqu'on repartait le lendemain, le niveau d'eau dans le radiateur était plus bas.
Renault (et ses ingénieurs) ont fait un circuit fermé étanche c'est à dire que lorsque l'eau est chaude, au lieu de sortit par le trop plein (bouchon taré à une certaine pression) l'eau va d'ans un vase d'expansion et lorsque le liquide refroidit, il aspire dans le vase d'expansion donc le volume de liquide de refroidissement reste constant, c'est le principal avantage du circuit fermé avec vase d'expansion qui a été copié par tout les constructeurs...

Un détail : tous les circuits ont un vase d’expansion. Tous ! Il faut bien que le volume pris par le fluide caloporteur en chauffant reste dans le circuit sinon il faut en remettre à chaque sortie.
Seulement, lorsque c'est le tank supérieur du radiateur qui remplit cet office ça saute moins aux yeux qu'un vase séparé. C'est tout.

C'est effectivement Renault qui a introduit le circuit scellé dans les usages.C'est le mot qu'ils utilisaient à l'époque pour signifier qu'on n'y touche pas. La R 4 était novatrice sur bien des points de vue.

Ce qui s'est passé, en détail :

Pour un circuit compact avec les éléments mis où on veut, on prend le risque d'avoir des points hauts dans lesquels l'air peut s'accumuler au point de couper la circulation du fluide caloporteur.
Il faut donc à tout prix empêcher la formation de bulles.

Solution : la méthode cocotte-minute !

On réalise un circuit étanche avec une soupape tarée qui ne doit s'ouvrir qu'en cas de défaillance, le tarage permettant de retarder le point d'ébullition du liquide.
Ce système ne vaut QUE pour un moteur équipé d'une pompe à eau : on ne peut pas avoir le beurre (circulation naturelle activée par les bulles d'ébullition) ET l'argent du beurre (point d'ébullition retardé volontairement pour que ça ne fasse surtout jamais de bulles).

La circulation naturelle activée par l’ébullition oblige à avoir un circuit de refroidissement en parapluie SANS POINTS BAS sur la partie départ d'eau chaude et avec le moins d'obstacles possibles (coudes). C'est encombrant ! On ne met pas les éléments où on veut du tout ! ça veut dire radiateur plus haut que la culasse, pipe à eau de culasse en rampe montante vase d'expension au point le plus haut etc.

La circulation artificielle ou forcée permet les pires acrobaties avec les durits de refroidissement et même un radiateur 100 mètres plus bas que le moteur si on le voulait. Chiant à purger, avec des purges partout...
Il ne faut JAMAIS que le fluide caloporteur se mette à faire des bulles sinon pompe ou pas à un moment ça ne circulera plus. Faudra repurger pour que ça remarche.
Obligation donc d'un point d"ébullition le plus haut possible, donc d'un circuit ETANCHE qui montera naturellement en pression puisque le LDR se dilate prisonnier d'un volume presque fixe, ET obligation d'un matelas d'air : le vase d'expansion scellé.
Obligation aussi d'avoir une sécurité au cas où le moteur surchauffe afin que tout n'explose pas, façon de parler : le bouchon du vase d'expansion est muni d'une soupape tarée entre quelques centaines de grammes et 1,4 bars pour les cas les plus courants.

On ne peut donc PAS mettre d'eau sans risque dans un circuit scellé l'été.
On ne devrait pas mettre de LDR dans un circuit thermosiphon, en été.

Maintenant comment ça a évolué :

Puisque le circuit forcé est plus adapté à l'automobile et aussi plus efficace, on ne fabrique plus que ça. Il permet de garder une certaine compacité au système de refroidissement sur des moteurs de puissance spécifique élevée.

On a réalisé qu'en minimisant les points hauts, un seul à la pipe à eau, il suffisait de relier ce point haut au vase d'expansion avec une petite durit : le circuit est alors autopurgeant comme l'alimentation gazole entre réservoir et premier filtre de cartains massey et autres (pour des petites bulles, pas toujours au remplissage). ET le vase d'expansion est alors chaud, on l'appelle d'ailleurs vase chaud, puisque le LDR circule dedans. Il participe donc activement au refroidissement du moteur. Bon c'est pas non plus un radiateur additionnel, mais il aide.

Avantage : on ne réinjecte pas de LDR froid dans un circuit chaud, cas d'une fuite, comme avec un vase froid.
ça se purge grosso-modo tout seul, puisqu'on renvoie les éventuelles bulles en sortie de moteur vers le vase. Il n'y a plus guère que le chauffage d'habitacle à purger.

Inconvénient : vieillissement accéléré du vase, entre ses chauds et froids, mais c'est étudié pour.

Sur beaucoup de voiture il y avait des purgeurs sur le circuit fermé, notamment sur les AX essence un purgeur caché derrière le filtre à air... Il m'a couté un joint de culasse suite au remplacement d'une durite sans avoir su faire sortir l'air par cette purge bien cachée...

JJR24 a écrit:Bonjour,

Un des avantages des circuits sous pressions, avec le thermostat, est une chauffe du bloc moteur plus uniforme;
JJR24

ça en fait, et on le voit très bien sur un massey 835, c'est surtout parce qu'il y a un bypass sur le circuit de refroidissement.

Quand le calorstat est fermé la pompe à eau envoie le LDR dans le bas du bloc par cette durit de bypass et le bloc chauffe alors beaucoup plus uniformément. On circule en boucle sans passer par le radiateur.
Quand le calorstat s'ouvre, on envoie une part de LDR chaud dans le radiateur qui cède du LDR froid en échange. La circulation en boucle sur le by-pass est toujours là, elle mélange le LDR froid et le chaud.... etc

Ce système évite une trop grande différence de température entre haut et bas des chambres à eau de bloc et culasse afin de minimiser les contraintes sur le métal.

Toutes les voitures en ont un.
Mais si mais si, c'est pas parce qu'on ne le voit pas qu'il n'existe pas ! Ceux qui ont ausculté un moteur doivent se demander si je suis fou, il n'y a pas de durit comme sur un massey, qui relie la pipe de culasse à la pipe retour sur le bloc, et pourtant ce bypass existe.

Bon d'accord il n'est pas facile à voir puisqu'il n'est pas juste là sur le moteur, mais dans l'habitacle. Non c'est pas une connerie.

Sur toutes les voitures modernes le bypass c'est le radiateur d'habitacle, le fameux radiateur de chauffage. Combien se sont demandé pourquoi on avait arrêté de mettre une vanne sur le radiateur d'habitacle comme sur les lada 2121. Non non ce n'est pas pour minimiser les risques de fuite mais bel et bien parce que c'est le bypass qui permet de renvoyer d'eau du haut de la culasse vers le bas du bloc moteur en permanence, pour uniformiser sa température. Évidemment l'hiver vous piquez toutes les calories pour réchauffer les petits pieds alors ça marche moins bien.
C'est pour ça que ce radiateur est toujours toujours en service, il est toujours chaud (oui, si le moteur est chaud bien-sur) et que c'est un volet de sélection air extérieur / air passé par le radiateur qui gère le chauffage.

Et c'est LA RAISON pour laquelle, quand le radiateur de chauffage fuit, il ne faut pas le condamner en bouchant les deux durits mais en les reliant, sinon un bypass dans lequel l'eau circule plus c'est plus un bypass.

Ces quelques lignes vont peut-être éclairer le mystère et l'incompréhension devant un problème de joint de culasse ou de consommation de carburant excessive consécutifs à une manipulation qui paraissait innocente (boucher les tuyaux, c'est que le chauffage il sert à rien) et qui ne l'est pas du tout.

Christian Colette a écrit:Sur beaucoup de voiture il y avait des purgeurs sur le circuit fermé, notamment sur les AX essence un purgeur caché derrière le filtre à air... Il m'a couté un joint de culasse suite au remplacement d'une durite sans avoir su faire sortir l'air par cette purge bien cachée...

Tout à fait exact : le moteur TU  des AX existe avec et sans la purge automatique du circuit. Sans, c'est surtout le bas de gamme qui ont un système vase froid.
Les haut de gamme, ou les dernières, ont un vase chaud,  différent avec plusieurs arrivées de tuyaux dont un, si je me souviens bien, qui court au niveau de la baie de pare-brise.


La méthodologie peugeot pour purger un TU avec système vase froid comporte l'étape " dégager le vase d'expansion de son étrier en dégraphant ses caoutchouc et l'accrocher en hauteur

Tiens tant qu'on y est....

Une bonne partie des difficultés à purger un circuit de refroidissement a pour cause le petit trou de dégazage de la soupape de calorstat qui est bouché, ou qui n'a carrément pas été percé.
En outre, dans tous les cas où c'est possible (positionnement libre du calorstat) ce trou doit être en haut et pas n'importe-où selon la flemmardise du mécanicien, ou son ignorance.

Chaque fois qu'une intervention importante nécessitant la vidange du circuit est réalisée, je ne saurais faire de meilleure recommandation que de vérifier cet évent.

Si il est bouché et que la soupae est étanche, si le LDR ne peut pas baigner la capsule de cire au cul du calorstat, comment voulez-vous qu'il chauffe, donc qu'il s'ouvre ?
Il finit par le faire quand tout est bouillant autour, avec potentiellement une baffe à la culasse parce que c'est de la vapeur qui lui a léché la capsule pour le faire ouvrir.

On doit donc contrôler l'évent, si il est ridiculement petit on peut même l'agrandir. La petite circulation d'eau par l'évent en marche normale assurant bien entendu un fonctionnement NORMAL de la soupape thermostatique au lieu qu'elle s'ouvre tardivement par conduction de la chaleur à travers la poche d'eau immobile dans la pipe.

Les calorstats sans évent sont à réserver aux systèmes de refroidissement à vase chaud si et seulement si la pipe à eau est équipée d'une durit "juste juste juste" avant la soupape thermostatique, cette durit allant au vase d'expansion pour dégazer automatiquement ce point du circuit. Le rôle de la circulation dans la durit est alors double : dégazer bien entendu, et amener sur la capsule de cire de l'eau à la température culasse.

Il n'y a aucun hasard, mais seulement de la logique et le strict respect des lois de la physique.

Si pour un véhicule à vase froid on vous livre un calorstat sans évent de soupape thermostatique, mieux vaut le percer. Si ce n'était pas obligatoire en raison de l'architecture moteur, ça ne nuira pas.
Si en revanche il en fallait un et qu'on n'en a pas, la culasse ne va peut-être pas apprécier longtemps.

Un trou de 1mm suffit, pas besoin d'un trou de 16. Sinon autant supprimer la soupape thermostatique du circuit. Mais un trou de 1,5mm risquera moins de se boucher surtout si le LDR n'est pas vidangé souvent et qu'il polymérise par vieillesse.

Salut,
Beaucoup de jus de crâne...
Ceci dit, ma petite expérience (et un peu de connaissances en physique de base) me démontre qu'un refroidissement par thermosiphon fonctionne parfaitement avec du LDR.
Pour preuve, mon cub et mon lanz sont remplis de LDR et n'ont jamais chauffé, même en conditions extrêmes.
Ton histoire de bulles me paraît peu crédible. Ou leur effet est négligeable.

yaume a écrit:
Ton histoire de bulles me paraît peu crédible. Ou leur effet est négligeable.

Parce que tu n'as jamais eu d'aquarium avec un filtre exhausteur. Des simples bulles arrivent quand même à faire traverser une couche de mousse à la flotte. C'est vrai que ce système est très méconnu par le grand public, ce genre de filtre ne se trouvant que sur des installations particulières et rarement chez monsieur-tout-le-monde.

Si tu es curieux du fonctionnement :

Les explications :

https://guideaquarium.fr/filtres-exhausteur/#qu-8217-est-ce-qu-8217-un-filtre-exhausteur

Et un filtre fait maison par un inconnu, qui avec peu de bulles remonte quand même l'eau sur une paire de cm (en fin de vidéo)

https://www.youtube.com/watch?v=t4SD7f4PzrM

Tu ne verras jamais plus les bulles de la même manière.

Salut,
Je ne doute pas qu'un flux de bulles d'air puisse générer un flux d'eau. La différence C'est que dans un circuit de refroidissement, il s'agirait de bulles de vapeur d'eau. Lesquelles se recondensent immédiatement en eau des lors qu'elles s'arrachent à la surface chaude qui les a généré. Ceci parce que le liquide dans lequel elles baignent a une température inférieure à 100 degrés.
Il suffit d'observer une casserole d'eau frémissante pour s'en convaincre. Les bulles qui se forment au fond se condensent des lors qu'elles s'arrachent du fond. Elles n'arrivent a la surface que quand l'ensemble du liquide est a 100 degrés.
Dans un circuit de refroidissement, le thermosiphon généré par le radiateur empêche le liquide d'arriver à cet état ( sauf problème de surchauffe)
C'est pour ça que je dit que l'effet des bulles est négligeable voire nul dans ce cas d'espèce.

Ce que tu dis ressemble à ce que les vieux appelaient "l'eau chante dans la bouilloire".
Et ça tout le monde connait, en effet. C'est bien des bulles mais c'est  l'eau qui dégaze. L'eau contient par exemple l'oxygène nécessaire au poisson rouge et à tous ses cousins. Or la solubilité des gaz dans l'eau diminue avec la température donc quand on chauffe inévitablement des bulles se forment alors que l'eau n'est pas à sa température d'ébullition.

La recette est utilisée tous les jours dans les bistrots pour avoir de beaux glaçons bien limpides et pas de la neige comprimée, c'est plus vendeur.

Il y a même un laps de temps durant lequel la casserole ne fait plus de bruit : l'eau est débarrassée des gaz en dissolution, mais pas assez chaude pour passer à l'état gazeux.

Mais dans la culasse c'est comme dans la casserole, si on continue de chauffer, il arrive un moment où la vapeur d'eau se forme et remonte dans le liquide, comme quand on fait bouillir de l'eau sur la plaque de cuisson. C'est à se moment là que des bulles accélèrent la circulation de l'eau.

Et ça fonctionne un peu à la manière d'un HDI en hiver à faible charge : presque toute la chaleur est dissipée par le radiateur d'habitacle, et de temps en temps le calorstat s'ouvre pour accélérer le refroidissement en utilisant le radiateur.

Sauf que là ça accélère dans un unique radiateur parce que ça tutoie les 100 degrés.

Bref.

Dès lors que l'eau atteint 100 degrés, des bulles de vapeur d'eau se forment et ne peuvent forcément pas se condenser dans le milieu qui les fait naitre.

Si tu as sur tes machines une efficacité du système de refroidissement suffisante pour empêcher le circuit de refroidissement de monter aussi haut en température, jamais aucune bulle de vapeur n'aidera.
Et c'est tant mieux si ça refroidit bien pour la mécanique.

Mais tout ceci n'enlève rien au fait que, sur un moteur fictif de monsieur-tou-le-monde qui aurait un circuit un peu juste, mettre du liquide de refroidissement à la place de l'eau aura pour conséquence de voir l'aide artificielle à la circulation arriver 40 degrés plus tard que si il avait mis de l'eau.
Et ce moteur fictif qui sera peut-être le mien ou le tien demain, c'est simplement un moteur conçu avec moins de bonheur que les tiens ou un moteur simplement entartré dans lequel l'eau circule moins bien.

Pendant longtemps le premier réflexe des mécanos devant une carence de refroidissement a été : faut détartrer.

L'eau a l'avantage d'être plus réactive que le LDR. Je ne dis pas qu'elle est plus efficace ou qu'elle l'est moins, simplement que arrivé à 100 elle va booster la circulation quand il faut attendre 140 au LDR et que ces 40 degrès ne sont pas à prendre à la légère. Personne ne remplacerait un calorstat 82 degrès par un 120 degrès....