Calorstat
Un calorstat est une pièce autonome d'un moteur à combustion interne à refroidissement liquide (automobile, camion, moto, etc.) servant à l'amener à sa température de fonctionnement optimale le plus rapidement possible et à l'y maintenir[1].
Remarque
La désignation exacte de ce dispositif est soupape thermostatique. Calorstat étant une marque déposée de la société française Vernet S.A. La marque Calorstat semblant avoir une signification logique (calor = calorie / stat = statique), il est peu à peu devenu courant. Ce nom est improprement utilisé tout comme Frigidaire pour désigner un réfrigérateur, ou Klaxon pour un avertisseur sonore.
Dans ce qui suit, la courte appellation « thermostat » sera préférée à la marque Calorstat.
Principe
C'est une valve dont le degré d'ouverture dépend de la température : elle est fermée à froid, et l'ouverture se fait avec l'élévation de la température[1]. Lorsqu'elle est fermée, elle isole le moteur du radiateur, ainsi que de l'ensemble du circuit de refroidissement et l'y relie progressivement lors de son ouverture (elle fait office de robinet, entre le vase de liquide de refroidissement et le reste du circuit). Cette valve baigne dans le fluide (eau ou air) de refroidissement du moteur[1].
Fonctionnement
Moteurs Ă refroidissement liquide
Tant que le moteur est froid, le thermostat est fermé, l'eau ne passe pas dans le radiateur, et la circulation d'eau est donc limitée au moteur lui-même, qui monte rapidement en température. Lorsque la température d'ouverture du thermostat est atteinte[alpha 1], l'eau de refroidissement commence peu à peu à circuler aussi dans le radiateur. Le volume d'eau du bloc moteur se mélange à celui du radiateur, et la température du liquide de refroidissement de l'ensemble du circuit, s'homogénéise progressivement. Le moteur arrive alors à sa température de fonctionnement optimale[1].
Si la température devient trop élevée[alpha 2], un thermocontact enclenche un ventilateur placé devant le radiateur pour ramener l'eau du circuit à sa température optimale. C'est ce qui se produit en ville, ou dans les bouchons, puisque la vitesse réduite n'engendre qu'un faible passage d'air dans le radiateur et donc un refroidissement réduit du liquide de refroidissement.
Sur les véhicules équipés d'un indicateur de température d'eau, on peut vérifier le bon fonctionnement du thermostat : la température affichée doit rester quasiment constante, avec de petites variations autour de la température optimale[alpha 3]
Moteurs Ă refroidissement Ă air
Dans le cas d'un moteur à refroidissement à air forcé, le thermostat joue pratiquement le même rôle. De l'air est enfermé autour des culasses et chauffe jusqu'à atteindre une bonne température de fonctionnement. Ensuite, cet air est libéré grâce au thermostat et la turbine se met alors à pulser de l'air pour refroidir le moteur.
Une fois le moteur à température optimale, le thermostat joue aussi un rôle de régulateur. Si l'eau descend en dessous de la température optimale (traversée d'une zone d'air plus froid par exemple), il se refermera un peu pour limiter la circulation dans le radiateur et ainsi faire remonter la température jusqu'au proche de l'idéal. Quoique faibles, les variations d'ouverture sont continues, et cela, dans les deux sens.
Utilité
Sans ce type de composant, le moteur mettrait un temps très long pour atteindre sa température optimale[alpha 4], sa chaleur étant dissipée dans le circuit de refroidissement. En dessous de cette température optimale, l'usure du moteur est très importante ; il est donc primordial, pour une question de longévité, d'y rester le moins longtemps possible, et en utilisant le moins de couple possible.
C'est pour cette même raison qu'il ne faut jamais demander d'effort important à un moteur qui n'est pas encore monté en température - pendant cinq minutes au moins voire plus par temps froid.
DĂ©faillance
Certaines défaillance de cette pièce peuvent être dramatiques et entraîner la surchauffe du moteur. Deux types de défaillances peuvent se produire si la vanne reste bloquée :
- en position fermée : cela entraîne une surchauffe du moteur[alpha 5] et une surpression dans le circuit de refroidissement. Cette pression de charge est souvent trop importante pour le joint de culasse, qui peut ne plus assurer l’étanchéité si, lorsque le voyant de contrôle de température s'allume, le conducteur n’arrête pas immédiatement le moteur, avant que la température critique ne soit atteinte ;
- en position ouverte : à froid, la température optimum de fonctionnement sera très longue à atteindre, ce qui a pour effet d'accentuer l'usure du moteur[2]. La traversée d'une zone d'air plus froid entraînera une baisse trop importante de la température du circuit de refroidissement. Un signe permettant de diagnostiquer un maintien anormal d'une température moteur basse est la perte d'huile rapide et sans trace de coulée sous le moteur. Ce dysfonctionnement est toutefois beaucoup moins grave que le premier, car l'usure n'est pas « immédiate » et les risques de surchauffe sont écartés. On risque l'usure rapide, mais très rarement la casse franche.
Cas particuliers
En course, les préparateurs suppriment ce composant pour éviter tout risque de défaillance et optimiser la circulation du fluide de refroidissement. Cela permet d'assurer une circulation un peu plus libre, augmentant d'autant le rendement du circuit de refroidissement, et diminuant d'autant la puissance absorbée par la pompe à eau, mais oblige à faire chauffer le moteur à l’arrêt jusqu'à ce qu'il ait atteint sa température optimum de fonctionnement.
Notes et références
Notes
- Selon le climat cette température est plus ou points élevée et le modèle de thermostat est différent.
- Du fait de l'utilisation intensive du moteur ou de la température élevée de l'air.
- Environ 90 à 110 °C.
- Surtout l'hiver ou dans les pays froids.
- Le liquide de refroidissement ne passant plus par le radiateur.
Références
- thermostat d’eau moteur, sur oscaro.com
- Signes de panne du thermostat, sur gatestechzone.com (consulté le 24 mars 2017).