Autrefois, les contrôles du système de refroidissement étaient généralement effectués avant la période hivernale, afin de s’assurer qu'il avait été rempli avec la bonne quantité d’une solution antigel de couleur appropriée, de sorte que l’eau contenue dans le moteur ne gèle pas, ne se dilate pas et n’endommage pas les composants du moteur. Aujourd’hui, la situation est plus complexe. Notamment, il n’est plus souhaitable de remplacer le liquide de refroidissement en veillant simplement au respect d’un code couleur. Dans les paragraphes qui suivent, nous allons expliquer tout ce qu’il faut savoir sur les technologies de refroidissement modernes et l'entretien du système de refroidissement, car l’utilisation d’un liquide inadapté ou contaminé peut provoquer une érosion interne du moteur et du système de refroidissement, ou d’autres types de dommages.
Technologies de liquide de refroidissement modernes
A quoi sert le liquide de refroidissement dans le moteur ?
Le liquide de refroidissement utilisé dans l’industrie automobile a trois tâches principales. Premièrement, éviter le gel des fluides à l’intérieur du moteur et du système de refroidissement. Deuxièmement, protéger les moteurs à combustion interne et les composants de leur système de refroidissement de la corrosion. Troisièmement, il fait en sorte que l’huile conserve ses caractéristiques de lubrification tout en limitant la dilatation du moteur par la chaleur. Les moteurs à combustion interne brûlent des combustibles fossiles pour produire de l’énergie ou de la puissance, mais environ un tiers seulement de cette énergie est effectivement utilisée pour déplacer le véhicule. Les deux tiers restants sont transformés en chaleur excédentaire. 50 % de cette chaleur est évacuée par le système d’échappement dans l’atmosphère, tandis que les 50 % restants chauffent les composants du moteur. Un fluide caloporteur est donc nécessaire pour absorber cette chaleur excédentaire retenue dans le moteur. Ce fluide circule à travers le système de refroidissement, où la chaleur est transférée vers le radiateur, qui la dissipe à travers des ailettes de refroidissement dans l’atmosphère.
Transfert de chaleur
Que contient le liquide de refroidissement du moteur ?
Le liquide de refroidissement ou antigel est généralement fabriqué avec de l’eau (50 %), du liquide de base (45 %) et des additifs (5 %).
1. Eau
L’eau est un fluide très efficace pour le transfert de chaleur. Cependant, son point de congélation est à 0 °C et son point d’ébullition à 100 °C, elle ne possède pas de propriétés lubrifiantes et n’offre pas de protection contre la corrosion.
N’utilisez jamais d’eau dure dans votre système de refroidissement. La majorité des eaux du robinet contiennent du chlorure, qui est corrosif, ainsi que du calcium et du magnésium qui peuvent créer des dépôts, pouvant entraîner des obstructions dans les tuyaux et les radiateurs du système de refroidissement, et provoquer une panne de la pompe à eau. Il est donc recommandé d’utiliser uniquement de l’eau distillée, déminéralisée ou déionisée dans le système de refroidissement d’un véhicule.
2. Fluide de base
Le fluide de base se compose normalement d’éthylène ou de propylèneglycol. Le glycol possède de bonnes propriétés lubrifiantes, ce qui bénéficie particulièrement à la vanne thermostatique et au joint mécanique de la pompe à eau. Le glycol concentré présente un point de congélation d’environ -12 °C et un point d’ébullition de 196 °C. Un mélange 50/50 d’eau et de glycol abaisse le point de congélation de la solution à environ -37 °C, tandis que le point d’ébullition du mélange, à environ +129 °C, est sensiblement supérieur à celui de l’eau pure. Des ratios de mélange tels que 40/60, 30/70 et 35/65 peuvent également être utilisés, en fonction du climat. Il importe de toujours respecter les ratios de mélange recommandés par le fabricant du liquide de refroidissement, qui sont imprimés sur l’emballage.
3. Additifs ou inhibiteurs
Il existe de nombreux ensembles d’additifs ou inhibiteurs différents destinés à protéger le moteur et le système de refroidissement contre la corrosion, l’érosion, la cavitation et le tartre. Les additifs contribuent à créer un effet tampon à la solution de refroidissement, d’un niveau de pH acide à un niveau de pH alcalin.
Les inhibiteurs du liquide de refroidissement protègent les composants
On compte trois classes principales de technologie de liquide de refroidissement : technologie à base d’additif inorganique (acide) (I.A.T.), technologie à base d’additif organique (acide) (O.A.T.) et technologie à base d’additif organique (acide) hybride (H.O.A.T.).
Trois grandes catégories de technologie de liquide de refroidissement
- I.A.T., technologie à base d’additif inorganique (acide) :
- Durée de vie suggérée : deux ans ou de 48 280 à 64 373 kilomètres (de 30 000 à 40 000 miles).
- Il ne s’agit pas d’acides, mais de sels d’acides inorganiques, notamment des silicates, des phosphates, des amines et des nitrites.
- Ce sont des inhibiteurs de corrosion traditionnels, offrant une protection efficace pour tous les métaux et capables de déposer un film protecteur sur les composants du système de refroidissement.
- O.A.T., technologie à base d’additif organique (acide)
- Durée de vie suggérée : cinq ans ou 160 934 kilomètres (100 000 miles).
- Il ne s’agit pas d’acides, mais de sels d’acides organiques, notamment des acides carboxyliques, des acides sébaciques et de l’acide 2-EHA (acide 2-éthylhexanoïque)
- Ces inhibiteurs de corrosion apportent une protection spécifique aux métaux ferreux et aux alliages d’aluminium. Ils ne protègent pas les métaux jaunes comme le laiton, pour lequel des joints soudés sont utilisés. En conséquence, l’O.A.T. ne peut pas être utilisée en toute sécurité dans des systèmes plus anciens qui contiennent du laiton.
- H.O.A.T., technologie à base d’additif organique (acide) hybride :
- Durée de vie suggérée : cinq à dix ans ou 241,401 kilomètres (150 000 miles).
- Cette approche implique une combinaison d’I.A.T. et d’O.A.T.
Les additifs inorganiques forment une épaisse couche protectrice, mais limitée dans le temps, et sont utilisés pour recouvrir les surfaces du système de refroidissement. Également peu sélectifs, ils recouvrent toutes les surfaces quel que soit le matériau qui les constitue. Les additifs organiques forment des liaisons chimiques avec les surfaces vulnérables, créant une couche mince, mais extrêmement stable, sur les zones nécessitant d’être protégées.
Meilleures pratiques de maintenance : ce à quoi il convient d’être attentif
1. Ne mélangez pas des technologies de liquide de refroidissement différentes
Plus de correspondance par code couleur
Les antigels verts et bleus étaient auparavant dominants, et la règle générale était de remplacer de l’antigel vert par un nouvel antigel vert et du bleu par du bleu. Cependant, il n’est plus recommandé de remplacer le liquide de refroidissement par une simple correspondance de couleurs. Aujourd’hui, les fabricants de liquides de refroidissement utilisent de nombreuses couleurs différentes, mais celles-ci n’indiquent pas le type de technologie du liquide utilisée dans le véhicule.
Pas de système universel de coloration du liquide de refroidissement
Les conséquences d’un mélange
L’association de différentes technologies de liquide de refroidissement possédant des ensembles d’additifs différents peut être dangereuse. Voyez, par exemple, les effets contrastés que le silicate et le borate ont sur l’aluminium :
Le danger de mélanger différentes technologies de liquide de refroidissement
Mélanger différents liquides de refroidissement peut provoquer l’épuisement des inhibiteurs, des pertes de silicate, une contamination métallique ou l’apparition de rouille et de corrosion dans le système, entraînant une défaillance des composants. Les formes les plus courantes de corrosion de l’aluminium sont la piqûration et l’oxydation, tandis que celle du fer et de l’acier est la rouille.
Corrosion de l’aluminium (à gauche) et du fer (à droite)
Enfin, un tel mélange peut provoquer des réactions chimiques. Les silicates ou les phosphates se séparent de la solution de liquide de refroidissement ou s’en échappent, déposant une substance de type gel dans le système (comme illustré ci-dessous). Cette substance peut endommager et bloquer les radiateurs, les faisceaux de chauffage, les pompes à eau, les chemises d’eau du moteur et les tuyaux du système de refroidissement. Une simple restriction de 2 mm dans les parties étroites du système de refroidissement peut réduire l’efficacité du système de jusqu’à 40 %, en raison de la limitation de la circulation. Enfin, une autre réaction chimique qui peut se produire est la dégradation du glycol, entraînant une perte de protection contre la corrosion.
Substance de type gel causée par le mélange de liquides de refroidissement
2. Vérifiez que le liquide de refroidissement n’est pas devenu acide/alcalin
Durée de vie du liquide de refroidissement
Les constructeurs de véhicules modernes commençant à utiliser différents types de métaux pour produire les pièces de moteur et de système de refroidissement, la technologie des liquides de refroidissement a donc dû évoluer pour intégrer une protection appropriée du système. À mesure que le liquide de refroidissement vieillit, les inhibiteurs de protection s’épuisent ou disparaissent de la solution. Ainsi, plus longtemps le liquide de refroidissement demeure dans le système sans vérification, plus il est susceptible de devenir acide. Et une solution acide provoquera évidemment une érosion interne du moteur (et de ses composants métalliques) et du système de refroidissement. L’acide réagit avec les surfaces métalliques, provoquant la formation de dépôts au sein du système de refroidissement. Ces dépôts peuvent également être transportés et déposés sur l’ensemble du système de refroidissement, ce qui réduit le flux et provoque des surchauffes.
Fuite de joint de culasse non détectée
De plus, il ne suffit pas de surveiller la durée de vie indiquée sur l’emballage du liquide de refroidissement. Cette durée de vie peut être réduite en raison de différents facteurs, tels qu’une fuite de joint de culasse non détectée. Les gaz de combustion s’échappant de la chambre de combustion dans les conduits d’eau du moteur se mélangent au liquide de refroidissement et le rendent acide. Il est par conséquent recommandé d’effectuer des contrôles réguliers de la pression du système de refroidissement pendant la maintenance planifiée, par exemple en utilisant le testeur de pression du système 31367 de Gates.
Testeur de pression du système de refroidissement 31367 de Gates
Point de mise à la terre défaillant entre le moteur et le châssis
Une autre cause courante de défaillance prématurée ou de perte des inhibiteurs du système de refroidissement est un point de mise à la terre défaillant entre le moteur du véhicule et le châssis. Des points de mise à la terre de véhicule défaillants peuvent entraîner un retour inadéquat du courant électrique vers la batterie, par exemple via le liquide de refroidissement dans le système (qui devient alors un électrolyte conducteur). Dans le cas d’une telle réaction galvanique, les inhibiteurs dans la solution de liquide de refroidissement sont rapidement consommés, ce qui rend le fluide acide.
Les signes visibles d’une réaction galvanique dans un système de refroidissement incluent une décoloration sombre et inégale des surfaces métalliques internes de la pompe à eau. Ces surfaces décolorées sont légèrement granuleuses au toucher.
Décoloration de la pompe à eau due à une réaction galvanique
Cependant, comme les dommages ne sont pas toujours visibles immédiatement, vous devez utiliser un multimètre pour tester la présence de tension dans le liquide de refroidissement.
- Lorsque le moteur est à température normale de fonctionnement, placez la sonde négative (-) sur un bon point de terre et la sonde positive (+) directement dans le liquide de refroidissement en haut du radiateur ou du vase d’expansion. Attention : le système est sous pression en température de fonctionnement.
- Ne laissez pas la sonde positive toucher des pièces métalliques (le cas échéant).
- Augmentez le régime moteur à environ 2 000 tr/min.
- Si le multimètre affiche une tension inférieure à 0,3 volt, le liquide de refroidissement est en bon état.
- S’il affiche 0,3 volt ou plus, les additifs inhibiteurs sont épuisés et ne protègent plus le système de refroidissement.
- Identifiez la cause du flux de courant.
- Vérifiez et remplacez les tresses et câbles de mise à la terre défectueux ou endommagés.
- Assurez-vous que les points de mise à la terre sont propres et protégés des éléments.
- Rincez le système de refroidissement avec l’outil de rinçage Power Clean 91002 de Gates.
- Remplacez immédiatement le liquide de refroidissement par le type de liquide recommandé par le constructeur automobile.
Vérifiez la présence de tension dans le liquide de refroidissement à l’aide d’un multimètre
Mesurer le niveau de pH pour vérifier l’acidité ou l’alcalinité du liquide de refroidissement
Un pH-mètre ou des bandelettes de test de pH doi(ven)t également être utilisé(es) pour vérifier le pH du liquide de refroidissement afin de s’assurer du bon état de l’ensemble des additifs.
pH-mètre et bandelettes de test de pH
Le pH est un indicateur de l’acidité ou de l’alcalinité d’un liquide. Le pH du liquide de refroidissement varie généralement entre 8,5 et 10,5. Si le pH est trop faible, le liquide de refroidissement est devenu acide et commencera à attaquer à la fois l’aluminium et les matériaux ferreux comme le fer et l’acier. Si le pH est trop élevé, le liquide de refroidissement est trop alcalin et attaquera les matériaux non ferreux tels que le cuivre et l’aluminium.
Diagramme de pH indiquant les degrés d’acidité et d’alcalinité
3. Vérifiez le point de congélation
Le point de congélation du liquide de refroidissement doit également être vérifié régulièrement, en particulier lors des intervalles d’entretien. Les hydromètres ne constituent plus l’équipement approuvé pour tester le liquide de refroidissement. Un réfractomètre est désormais utilisé : le réfractomètre Gates (référence 91001) peut être utilisé à la fois pour tester les concentrations de glycol dans les systèmes de refroidissement et pour mesurer l’état de charge et la gravité spécifique de l’électrolyte dans les batteries au plomb-acide.
Outil approprié pour contrôler le point de congélation
4. Effectuez un rinçage et un remplissage complets
Lorsque vous effectuez des réparations sur le système de refroidissement, vous devez :
Rincez complètement le système à l’aide d’un outil de rinçage Power Clean de Gates (référence 91002).
Remplissez le système avec le liquide de refroidissement ou l’antigel approprié. Diluez le bon type de liquide de refroidissement avec de l’eau jusqu’à obtenir un mélange à 50/50 ou utilisez un mélange prédilué du liquide de refroidissement approprié.
Purgez le système pour vous assurer qu’il ne contient plus du tout d’air. (Les systèmes modernes peuvent nécessiter un équipement de diagnostic pour permettre une purge correcte.)
Procédure de bonne pratique
Ceci est essentiel pour éviter la contamination et les problèmes évoqués ci-dessus. Gardez à l’esprit qu’un changement de liquide de refroidissement est moins coûteux que de devoir remplacer des composants du système de refroidissement tels que des radiateurs ou des faisceaux de chauffage. En outre, la plupart des étiquettes d’emballage de liquide de refroidissement stipulent que la protection anticorrosion garantie de cinq ou dix ans du liquide n’est valable que lorsqu’un rinçage et un remplissage complets du système de refroidissement sont effectués.
L’importance d’un système de refroidissement propre
Bien que Gates ne soit pas un fabricant de liquide de refroidissement, nous fabriquons et fournissons des composants du système de refroidissement qui peuvent être endommagés par l’utilisation d’un liquide inadapté ou contaminé. En conclusion, les avantages d’un système de refroidissement propre sont :
- un refroidissement du moteur plus efficace
- un préchauffage plus rapide du moteur
- une meilleure consommation de carburant
- des composants plus durables
- une réduction des retours
- des clients plus confiants