Le thermostat doit veiller à ce que le moteur à combustion atteigne le plus rapidement possible sa température de fonctionnement optimale et la maintienne dans toutes les conditions de fonctionnement.
Fonctionnement général
Le thermostat est un composant important du système de refroidissement par liquide. Il a pour mission de veiller à ce que le moteur à combustion atteigne le plus rapidement possible sa température de fonctionnement optimale et la maintienne ensuite dans toutes les conditions de fonctionnement. Il s’agit d’une condition importante pour que le moteur à combustion puisse fonctionner de manière optimale dans toutes les conditions de charge et générer de faibles niveaux d’émissions polluantes.
Types de construction et fonctions des thermostats
En fonction du type d’utilisation et de la technologie du moteur à combustion, les thermostats doivent disposer de caractéristiques et de fonctions différentes.
Thermostats à cartouche et thermostats à boîtier (thermostats à cire)
Les thermostats à cartouche sont des composants individuels logés dans un boîtier de thermostat. Ils régulent la température du liquide de refroidissement avec précision, sont robustes, ne nécessitent pas d’entretien et ont fait leurs preuves depuis des décennies. Les thermostats à boîtier se composent d’un insert et d’un boîtier. Ces modules sont entièrement intégrés dans le moteur.
L’élément de travail constitue le cœur du thermostat à cire. Il s’agit d’un boîtier résistant à la pression. Celui-ci est rempli d’une cire spéciale. Après le démarrage du moteur, le liquide de refroidissement réchauffe l’élément de travail. À partir d’une température prédéfinie, la cire se liquéfie dans l’élément de travail. La cire se dilate alors et appuie dans le boîtier sur une tige qui sert de piston moteur.
Le piston de travail est alors pressé hors du boîtier et ouvre le passage du liquide de refroidissement vers le radiateur via une soupape à disque. Le moteur est ainsi maintenu dans la plage de température optimale. Si le liquide de refroidissement tombe à nouveau en dessous de la température d’ouverture prédéfinie, un ressort repousse le disque et la tige dans leur position initiale. Le débit de liquide de refroidissement vers le radiateur est ainsi interrompu.
Thermostats à chauffage électrique (thermostats à cartographie)
Les voitures modernes nécessitentdes thermostats avec une plage de fonctionnement plus large que le thermostat à cire traditionnel. Pour répondre à ces exigences, des thermostats à chauffage électrique ont été développés. Grâce à la commande supplémentaire via la gestion du moteur, la température du moteur peut alors être adaptée de manière plus précise et selon les besoins. Les avantages : de meilleures valeurs de consommation et des émissions polluantes plus faibles.
Le thermostat à chauffage électrique fonctionne de la manière suivante : La cire est chauffée dans l’élément de travail par le liquide de refroidissement et un chauffage électrique. Grâce à cette combinaison, la température du moteur peut être réglée individuellement en fonction de la demande de charge. Le chauffage électrique de l’élément de travail est commandé par la gestion électronique du moteur à l’aide de différents paramètres. Dans les situations où les exigences de puissance sont fortement accrues, le chauffage provoque en outre l’ouverture précoce du circuit du liquide de refroidissement.
En fonction du préréglage, le moteur peut ainsi fonctionner à environ 100 °C – 110 °C en charge partielle, c’est-à-dire à une température plus élevée que d’habitude. Il en résulte un avantage de consommation de un à deux pour cent. À pleine charge, la température est abaissée à environ 80 °C. Cela permet d’augmenter la puissance, et en particulier le couple, de deux à trois pour cent de manière mesurable.
La modification de la température du liquide de refroidissement permet également à la climatisation de fonctionner dans une plage de température plus favorable, ce qui permet de mieux climatiser l’intérieur du véhicule.
Cas de dysfonctionnement
Un thermostat défectueux ou bloqué a des conséquences aussi bien sur son état ouvert que sur son état fermé.
En position fermée, il peut provoquer une surchauffe du moteur. Conséquence : une augmentation de la pression dans le système de refroidissement. Cela entraîne des dommages consécutifs sur les composants suivants :
- Culasse
- Système de refroidissement
- Mécanique du moteur
Un thermostat défectueux ou bloqué en position ouverte peut à son tour empêcher le moteur d’atteindre sa température de fonctionnement.
Dans les deux états du thermostat, c’est-à-dire ouvert et fermé, le moteur ne peut plus atteindre sa température de fonctionnement optimale. Conséquence : la consommation de carburant du moteur augmente et la meilleure combustion possible du mélange carburant/air ne peut plus être garantie.
Dans la plupart des véhicules, la température du liquide de refroidissement est indiquée par un indicateur gradué. Si la température du liquide est trop élevée, un symbole s’allume sur le combiné d’instruments.
Entretien
Le thermostat ne nécessite aucun entretien et est conçu pour durer toute la vie du véhicule. Il assure un fonctionnement à faible usure et donc fiable du moteur. Des impuretés du circuit de refroidissement, dues par exemple à une pompe à eau défectueuse ou à un joint de culasse défectueux, peuvent toutefois entraîner des dysfonctionnements du thermostat. Il est donc important de remplacer le thermostat, y compris les joints, en cas de dommage et de contamination du circuit de refroidissement qui en résulte.
Écologie
Grâce à la régulation permanente du thermostat, le moteur est toujours maintenu dans une plage de température optimale. Dans cette plage, la combustion du mélange air-carburant est la meilleure possible. La consommation de carburant est ainsi réduite et les émissions polluantes sont faibles, ce qui permet en fin de compte de préserver les ressources et l’environnement.
