OPEL MANTA B

Est un mécanisme qui limite la fonction primaire du différentiel en empêchant les deux roues motrices d'un véhicule de tourner à des vitesses très différentes l'une de l'autre.
Le différentiel normal répartit d'une façon presque égale, entre les deux roues motrices, le couple développé par le moteur, en ligne droite, et permet aux roues de tourner à des vitesses différentes en virage.
En effet, dans une courbe, la roue située à l'intérieur doit couvrir une distance moins grande que la roue située à l'extérieur, et donc tourner à une vitesse inférieure.

Le différentiel supprime donc la connexion rigide entre les deux roues motrices, mais assure toujours sur chacune la transmission du couple moteur.

La formule fondamentale du différentiel est :

(w1 + w2 ) / 2 = w soit w1 + w2 = 2w

où : w est la vitesse de la couronne (porte- satellite) et w1 et w2 les vitesses angulaires des planétaires ( arbres de roue ).

A chaque instant, cette formule se trouve vérifiée. Ainsi, si, dans un virage à droite, la couronne tourne à 500 tr/mn, la roue intérieure tourne à 470 tr/mn et l'autre à 530 tr/mn. Grâce à l'usage du différentiel, à chaque virage le couple se trouve donc divisé et réparti après réduction de la vitesse angulaire.
Cette dernière caractéristique présente un inconvénient : lorsque, pour une raison quelconque, une des roues motrices n'a plus de contact avec le sol, ou que son adhérence est si faible qu'elle ne peut que glisser, la puissance développée par le moteur se décharge sur cette roue et en accélère la rotation ( en fait, le couple moteur transmis à cette roue est uniquement celui qui suffit à la faire tourner à vide ).
Le différentiel répartissant toujours le couple moteur en parties égales, dans ce cas, la roue qui a prise sur le terrain recevra un couple nul. La propulsion du véhicule devient alors impossible si une roue tourne à vide et que l'autre, tout en ayant prise sur le terrain, est arrêtée.

Pour pallier cet inconvénient du différentiel, on a trouvé diverses solutions :

- le blocage du différentiel grâce à un dispositif ( crabotage ) actionné à la main, qui est rigidement relié aux deux roues et annule complètement l'action du différentiel.

Ce système, encore très employé sur les véhicules tout terrain, doit être actionné à l'arrêt et ne peut pas être utilisé sur route normale.

L'élimination du différentiel et l'utilisation de deux roues libres montées sur l'essieu. Ce dispositif permet aux roues de tourner à des vitesses différentes dans les virages et assure à tout instant la traction. Toutefois, il a été peu utilisé, à cause des inconvénients que présente en elle-même la roue libre.

Vers la fin des années vingt, la nécessité d'utiliser un dispositif susceptible de limiter d'une façon automatique le patinage d'une roue motrice à la suite d'une panne d'adhérence, qui s'était déjà fait sentir sur les véhicules militaires et sur les voitures de sport.
Cette exigence a été satisfaite par l'apparition du différentiel autobloquant.


Pour comprendre le fonctionnement de cet appareil, considérons un différentiel normal.
Le couple moteur M est divisé en deux couples Md ( droit ) et Mg ( gauche) appliqués sur les arbres de roue, et d'un couple Mf de frottement interne du différentiel, qui peut être considéré comme négligeable ( toutefois, ce dernier couple est celui qui permet aux deux roues motrices de tourner à des vitesses différentes ).

En ligne droite, les deux roues tournent à la même vitesse et il n'y a pas, de ce fait, de rotation des satellites;
donc Mf est nul, et le couple moteur se distribue en parties égales sur les deux roues ( Md = Mg ).

En courbe , les satellites tournent, car les deux arbres tournent à des vitesses différentes, et le couple Mf entre en jeu et s'oppose aux différences de vitesse entre les deux roues.

Le couple agissant sur la roue extérieure est donc plus faible:
et devient
Md = 0,5 ( M - Mf )
alors que celui qui agit sur la roue intérieure devient
Mg = 0,5 ( M + Mf ).

La différence entre les couples appliqués aux roues est toujours égale à Mf


Dans le différentiel classique, le couple Mf ( dû au frottement entre satellites, planétaires et carter ) est, comme nous l'avons constaté, très faible.
Ainsi, si une roue rencontre une zone d'adhérence à peu près nulle ( une plaque de verglas par exemple ), l'autre roue reçoit un couple beaucoup plus faible ( pratiquement nul ), égal à Mg, insuffisant pour faire avancer le véhicule.
Dans la même situation, pour les différentiels autobloquants, par contre, le couple appliqué à l'autre roue devient plus grand par rapport à la première situation.

Le frottement intérieur est augmenté artificiellement en fonction de certaines conditions de marche, ou bien lorsque la vitesse de rotation d'une roue s'accélère soudainement. On évalue l'efficacité du mécanisme en fonction du pourcentage de couple que les deux arbres de roue se transmettent mutuellement par frottement.

Cette valeur s ( % ) est donnée par la formule :
[( Md - Mg ) / M ] x 100

Plus s'est élevé, plus le système est efficace. Notons, à ce sujet, que sur les voitures de tourisme normales, la valeur de s est comprise entre des limites peu élevées. Pour éviter qu'une connexion trop rigide entre les deux roues ne crée des problèmes de guidage, surtout dans les virages. Pour les voitures de course, par contre, il peut atteindre jusqu'à 80 %.

Dans ce cas, en toute circonstance, les deux roues sont en mesure de transmettre au sol le couple moteur le plus élevé possible. L'emploi du différentiel autobloquant est également avantageux à l'accélération pour des véhicules puissants.

En effet, lorsque l'une des roues, sous la poussée du moteur, perd une partie de son adhérence au sol, il en résulte un patinage de cette roue qui nuit à l'accélération.

Le différentiel autobloquant limite le patinage et permet de mieux exploiter la puissance du moteur, et d'obtenir ainsi de meilleures accélérations.
Ces avantages sont plus évidents sur les chemins en terre battue, ou sur les routes glissantes.
En ligne droite, lorsque le revêtement est irrégulier et que les roues rebondissent en perdant leur adhérence au sol, il se produit des réactions nuisibles pour les organes de transmission et on note aussi une usure des pneumatiques.
Le différentiel autobloquant limite également ces inconvénients


Un des premiers différentiels autobloquants fabriqué à l'échelle industrielle a été le ZF.
Il fut monté, avec succès, sur les Mercedes et sur les Auto-Union de Grands Prix, dans les années qui précédèrent la Seconde Guerre mondiale. Il trouva ensuite des applications particulières sur les véhicules militaires.

Il est constitué par les éléments suivants :

- une came dotée, en général, de 11 lobes et solidaire d'un des arbres de roue

- une seconde came, concentrique de la première, avec 13 lobes intérieurs et solidaire de l'autre arbre de roue ;

- une bague d'entraînement dans laquelle sont insérés des cliquets, solidaire du carter du différentiel.

Les deux cames et le carter avec les cliquets ont une fonction analogue à celle des planétaires et des satellites des différentiels ordinaires. Les deux cames sont actionnées par la bague à cliquets.

En ligne droite, il n'y a pas de mouvement réciproque entre les cages et les pistes, et le mouvement est transmis uniformément de la couronne aux arbres de roues.

Dans les virages. par contre, une des roues ralentit alors que l'autre accélère, et les deux pistes tournant en sens inverse par rapport à la cage, obligent les cliquets à se mouvoir dans leur siège. Ce mouvement des cliquets provoque alors un frottement qui, même si une des roues tourne à vide, permet toujours la transmission d'une certaine puissance à la roue en prise sur le sol.





Le ZF Lock o matic représente un autre type de différentiel autobloquant.

Il comprend :

-le boîtier solidaire de la couronne ;

-les planétaires emboîtés sur les arbres de roues ;

-les satellites tournant fou sur les croisillons fixes ;

-un porte-satellites divisé en deux moitiés avec sièges des croisillons des satellites;

-deux embrayages qui agissent entre le carter et les planétaires.


Le principe de fonctionnement est basé sur le fait que le porte-satellites n'est pas d'une seule pièce, mais est constitué de deux moitiés qui maintiennent les axes des satellites.
Ceux-ci ne tournent pas sur eux-mêmes, mais ont tendance à sortir de leur siège, par suite de l'inertie des roues lorsque l'on accélère à fond. Au cours de cette phase, les deux moitiés du porte-satellites s'écartent et provoquent alors le resserrement des disques d'embrayage. La connexion entre les deux arbres de roues est alors réalisée.
En modifiant l'angle des croisillons on peut faire varier la poussée des embrayages sur les plateaux de pression, ce qui permet de faire varier le pourcentage de couple transmis par les embrayages.

Dans les différentiels de ce type, montés sur des voitures de tourisme, l'angle de croisillons est en général de 90° et permet aux embrayages de transmettre un couple égal à 25 % environ. Il existe également des versions pour lesquelles cette valeur atteint 40 % et pour les voitures de compétition, elle atteint 80 %.

Il existe d'autres types de différentiels autobloquants basés sur des principes similaires tels le Power Lock ( Salisbury Transmission Ltd ), le Borg & Beck de A.P et d'autres encore, qui différent du Lock o matic essentiellement par leurs systèmes de poussée.
Ainsi le différentiel Borg Warner spin résistant, très connu, utilise des ressorts hélicoïdaux agissant sur les éléments de frottement.


Dans le différentiel américain M & S, l'action d'autoblocage est obtenue sans aucun dispositif supplémentaire de frottement. Dans ce modèle, la transmission du mouvement est réalisée non pas au moyen des planétaires avec engrenages coniques de type classique, mais avec des couples vis globiques/rouleaux, qui, grâce à leur rendement très faible, exigent une poussée notable pour que le mouvement d'une roue se transmette à l'autre.
Ce type de différentiel autobloquant, qui a été l'un des premiers à être réalisé, aux environs de 1926, n'a pas été beaucoup utilisé.

Les autres modèles ayant obtenu un certain succès sont : le Dorr Miller de la maison Fisher, de Schweinfurt, et le Robbin de la firme Mack-Mig Co. qui, comme le ZF, transmettent le mouvement aux demi-arbres au moyen de cames.
En Allemagne, on a réalisé, et même utilisé sur des véhicules militaires, aux environs de 1950, un différentiel autobloquant sans pignons, dans lequel la transmission du mouvement était réalisée grâce à des prismes glissant entre eux avec un frottement considérable.

Généralités:


Tous les moteurs sont conçus de façon à pouvoir restituer à l'atmosphère une quantité importante de la chaleur produite par la combustion; pour pouvoir maintenir, dans les limites de sécurité, la température de leurs organes ou pour en permettre le fonctionnement.
L'ensemble des moyens utilisés pour la construction et la fabrication de ce dispositif est appelée communément installation de refroidissement.
La température maximale de fonctionnement d'un moteur est limitée par la résistance mécanique et par les variations dimensionnelles dues à la dilatation, pouvant être tolérées par les organes internes; sans compromettre le fonctionnement.


Les points critiques concernant celui-ci seront :

- Les parois internes des cylindres ou la température ne doit pas dépasser 150-200 °C afin de ne pas détériorer, par des modifications physico-chimiques, les qualités de l'huile de lubrification. Ce qui peut constituer un danger de grippage, de production de dépôts charbonneux, de collage de segments, ou d'ovalisation .

- La surface de la chambre de combustion non lubrifiée où, au-delà de 250 °C, on compromet la durée des soupapes, des bougies et de la culasse aux points ou l'épaisseur existant entre les sièges des bougies et les sièges des soupapes est moindre.


En outre, si l'on ne tient pas compte de l'uniformité du refroidissement de la culasse. Des allumages anormaux dans des points chauds pourront se produire ( détonation, pré-allumage ).

- Le piston dont le point le plus chaud, placé presque au centre de la tête du piston, ne doit pas dépasser 300 °C car sa résistance mécanique se trouverait diminuée de façon importante. Surtout pour ceux réalisés en alliage léger.

- Les soupapes d'échappement qui, bien qu'ayant une limite de résistance de 700-750 °C. courent un grand risque de corrosion rapide de la surface d'étanchéité en contact avec le siège et de diminution de leur résistance mécanique, s'il ne se produit plus une cession de chaleur à travers les sièges des soupapes pendant leur brève période de fermeture.


D'autre part, la température des cylindres ne doit pas descendre au-dessous de certaines valeurs, ceci pour éviter le dépôt sur les parois des cylindres de la fraction de carburant non évaporé, qui mélangée à l'huile remonterait alors par les segments entraînant, mélangée aux gaz de combustion, une corrosion et une usure rapide.
L'intervalle optimal de fonctionnement est doncassez limité.

La chaleur produite par certains organes internes étant évacuée par conduction métallique entre les zones chaudes et les zones froides refroidies par le fluide de réfrigération, les organes vont donc être étudiés pour remplir cette fonction. Un cas typique est représenté par les soupapes d'échappement refroidies par sodium qui en passant à l'état liquide transmet la chaleur à la queue de soupape.


Le circuit de refroidissement:

La chaleur du moteur se dissipe dans le fluide de réfrigération qui peut être constitué par l'air, projeté par des ventilateurs sur la culasse et sur les cylindres, ou simplement par un mouvement relatif de l'air par rapport au moteur, ou encore par de l'eau ou par un liquide réfrigérant qui fait fonction d'intermédiaire en prélevant une partie de la chaleur du moteur et en la cédant à l'atmosphère à travers un radiateur.
Les premières constructions automobiles utilisèrent un circuit par eau avec circulation par thermosiphon.

Parmi les constructeurs qui ont conservé ce système jusqu'à une époque récente, on citera la Régie Renault. Les progrès techniques, par suite de l'augmentation constante de puissance, ont accru la nécessité d'un bon refroidissement, mais ils ont réduit l'espace disponible autour du moteur (carrosserie plus profilée et section frontale de plus en plus réduite). Dans les dernières installations de refroidissement par thermosiphon, le radiateur était placé à l'arrière du moteur, là où il était possible de le surélever. Cette disposition nécessitait un arbre d'entraînement entre la poulie et le ventilateur et créait des difficultés dans l'arrivée d'air frais.

Du refroidissement par thermosiphon, on est passé aux systèmes à circulation forcée avec pompe à eau et thermostat et, par la suite, afin d'en améliorer l'efficacité, au circuit sous pression et à l'emploi de liquides spéciaux. Pour régulariser la circulation du liquide réfrigérant, on place le plus souvent un thermostat sur le circuit de refroidissement à la sortie et, sur des modèles récents, à l'entrée du moteur. On trouve également des exemples de thermostats disposés sur le ventilateur à l'endroit de l'arrivée d'air ( Fiat 600 ).


Le thermostat est une soupape commandée par une capsule renfermant soit un liquide, soit un métal sensible aux variations de température. Ces schémas représentent un type de thermostat à cire( en haut ) et un thermostat bimétallique( en bas ). Un petit trou pratiqué dans le haut de la soupape maintient la même pression dans les deux chambres lorsque, le thermostat est fermé. Pendant très longtemps les radiateurs des circuits sous pression ont conservé le flux vertical du liquide des installations par thermosiphon. Mais ce genre de " circulation " n'est pas adaptée aux radiateurs bas et larges exigés par les sections frontales très étroites des lignes modernes. Car le liquide finit par suivre des parcours préférentiels sans passer par l'ensemble du faisceau tubulaire du radiateur.
C'est pourquoi on a eu de plus en plus recours aux " radiateurs tropicaux ", à flux horizontal, qui constituent les modèles les plus modernes.


Parallèlement au refroidissement par liquide, il existe aussi le système par air qui a connu un énorme succès sur les moteurs d'avions; la Coccinelle Volkswagen, la Fiat 500, la Porsche et la 2 CV Citroën en sont, pour l'automobile, des exemples typiques.

Dans ce type de refroidissement, les culasses et les cylindres sont pourvus d'ailetages profonds, parallèles au sens de la circulation de l'air, qui portent la surface d'échange thermique à des valeurs satisfaisantes et qui, tout en respectant les exigences technologiques de fabrication, sont conçus de façon à obtenir un rendement optimal. Ces ailetages sont évidemment plus profonds et plus étendus au niveau des points chauds, c'est-à-dire vers la culasse. Ils sont de forme rectangulaire ou, plus souvent, trapézoïdale.
Parfois, sur certains moteurs, l'air est canalisé complètement les chemises des cylindres et à passer sur les têtes des cylindres en évitant les zones de ralentissement ou de stagnation et en assurant une répartition uniforme entre les divers points du circuit.


Pour les moteurs à chemises amovibles ( chemises humides ) :

On utilise les espaces qui se créent entre les chemises et le corps du bloc, tandis que dans les groupes à cylindres non chemisés, les chambres d'eau sont réalisées soit au moment de la fusion, soit au moment de l'usinage.

Cet ensemble de conduits aboutit à une entrée et à une sortie unique.
Une pompe, généralement du type centrifuge, est placée à l'entrée du circuit, elle est le plus souvent commandée par une courroie entraînée par le vilebrequin. Une soupape thermostatique, disposée à la sortie, empêche que l'eau ne traverse le radiateur avant d'avoir atteint la bonne température. Elle ferme donc le conduit de sortie d'eau vers le radiateur et la renvoie à la pompejusqu'à la température prévue.
Dans les moteurs refroidis par air. on limite, dans le même but, l'arrivée de l'air sur les ailettes en modifiant la section du conduit au moyen d'un écran mobile, soit à l'entrée, soit, de façon plus efficace, à la sortie (Fiat 500).

Pour les moteurs à refroidissement par eau, la structure du radiateur en nid d'abeilles à tubulures en quinconce permet d'obtenir une surface maximale d'échange entre l'air et l'eau.

Le passage de l'air à travers le radiateur est facilité par l'aspiration obtenue par un ventilateur actionné par le moteur au moyen d'une transmission à courroie ou, dans les versions plus élaborées, par un électroventilateur à commande par thermostat.


Pour permettre les variations de volume par dilatation du liquide réfrigérant, on s'est tourné vers deux solutions :

Dans la première, la partie supérieure du radiateur fait office de vase d'expansion. Le remplissage du circuit s'effectue à travers ce vase. On visse un bouchon étalonné sur la partie supérieure du radiateur, qui se trouve alors sous pression pendant la marche du moteur.

Dans la seconde, un réservoir supplémentaire, à la pression atmosphérique, communique avec le radiateur. Le passage du liquide est réglé par deux soupapes placées souvent dans le même bouchon, avec deux étalonnages différents :


- L'une s'ouvre dans le cas de faible dépression dans le circuit ( - 0,005 atm ) et fait remuer le liquide dans le réservoir supplémentaire.

- L'autre s'ouvre dans le cas de pression élevée ( de 0,5 à 0,9 atm ) dans le radiateur et provoque le reflux vers le réservoir de l'eau, qui, par suite de la dilatation, ne peut plus être contenue dans le circuit.


Le bouchon remplit ainsi trois fonctions : l'introduction du liquide, le maintien à la pression prévue par le projet de fabrication grâce à la soupape étalonnée pour la haute pression, et le reflux au radiateur de l'air, lorsque celui-ci se trouve en phase de dépression par suite de la contraction du liquide ( dans le cas de circuit avec vase d'expansion sous pression ), ou du liquide dans les autres cas.
L'étalonnage de ces soupapes est très délicat et peut être faussé par suite des desserrages continuels du bouchon, aussi la tendance actuelle consiste à les placer de façon à en éviter la manipulation. Le bouchon n'assure plus alors que la fermeture étanche du circuit.


Calcul des dimensions du radiateur:

La quantité de chaleur que les gaz de combustion cèdent aux parois des cylindres peut être calculée. Avec une certaine précision, mais pratiquement, on déterminera d'abord approximativement les paramètres de refroidissement et l'on procédera ensuite aux essais d'installation. La chaleur à évacuer varie suivant le type du cycle, la charge, le nombre de tours, elle peut aller de 1/6 à 1/3 de la chaleur totale produite.
Dans l'étude des dimensions d'un radiateur on doit tenir compte du fait qu'une partie de la chaleur est évacuée directement par le moteur (ce dernier est également refroidi par le flux d'air) et qu'une autre partie importante l'est par l'huile de lubrification.

La quantité de chaleur qu'un radiateur peut évacuer dans une unité de temps est équivalente à :

Q = KS (tmh - tma), où K est le coefficient de conduction; S, la surface d'échange , tmh et tma , la moyenne entre les températures d'entrée et de sortie de l'eau et de l'air. Si ma est la masse d'air qui traverse le radiateur, K est fonction de celle-ci suivant la formule expérimentale : K = 6 + 8,5 ma 0,7 (kcal/m2 h °C).


Une fois connues, la température maximale que peut atteindre l'eau, sans risquer d'arriver à ébullition dans un point quelconque du circuit t1), la température maximale de l'air ambiant t2) pouvant exister au cours du fonctionnement normal du moteur, et la puissance de ce dernier, on détermine les dimensions S du radiateur.
Pour limiter éventuellement S, on pourra augmenter le débit de l'eau en ayant recours à des pompes plus puissantes et diminuer l'épaisseur du radiateur.
Le radiateur et le ventilateur sont prévus pour répondre aux conditions de fonctionnement les plus dures. Il s'agit pour le premier, d'un parcours prolongé à plein régime, et pour le second d'un fonctionnement à bas régime et même à l'arrêt à la température maximale.

Toutefois, les constructeurs, utilisant des ventilateurs qui ne sont pas de leur fabrication (les électroventilateurs. par exemple), se fixent le plus souvent, après avoir effectué une évaluation et une analyse de principe des caractéristiques des ventilateurs, sur une mise au point pratique pour repérer le meilleur couplage entre le ventilateur et le radiateur et le meilleur emplacement sous le capot moteur.
A part les mesures du débit global ou partiel d'eau et de la température à l'intérieur de points donnés du moteur, les essais portent surtout sur les contrôles des températures, à différents régimes. au moyen de relevés effectués sous le capot dans des points critiques ou caractéristiques.


Ces expériences sont menées à l'arrêt. Moteur fonctionnant au ralenti, dans des cellules climatisées à diverses températures ambiantes. à des altitudes différentes et dans différentes conditions de marche.
La capacité et le débit des pompes ont été augmentés, soit parce que l'on en est venu à des structures du moteur toujours plus complexes ( boxer, 6-cylindres en V ) avec des pertes de charge supérieures, soit pour des raisons d'encombrement.
Le moyen le plus simple pour augmenter le débit de l'eau consiste à augmenter le régime de rotation de la pompe. En opérant de la sorte, on s'approche de la limite de cavitation de la pompe elle-même. D'autres causes de la cavitation sont constituées par la température excessive de l'eau et la présence dans le liquide de réfrigération de particules d'air, parfois même sous forme de petites bulles.
En outre, si un phénomène semblable se produit, les gaz qui se développent à la hauteur des ailettes provoquent une plus faible résistance à la rotation et, partant, une augmentation ultérieure de la vitesse de rotation de la pompe.

En d'autres termes, une pompe soumise à un processus de cavitation crée des conditions favorables à la stabilisation du phénomène, On constate en moyenne un débit d'eau de 40-70 l à la vitesse de 2-3 m/s.

Pour améliorer les conditions de fonctionnement du radiateur il conviendrait de maintenir l'eau à la sortie à une température très élevée, avec le risque d'une formation de vapeur et aussi d'une cavitation de la pompe.


Pour tourner la difficulté, on a eu recours à l'utilisation de circuits sous pression :

si l'on augmente la pression d'environ 1/4 d'atmosphère on élève la limite d'ébullition de l'eau de 6 à 8 °C. On a également envisagé le remplacement de l'eau par de la glycérine ou, mieux encore, par du glycol éthylène qui a un point d'ébullition de 180-200 °C et dont la viscosité à 100 °C est égale à celle de l'eau.
Cette solution employée dans les moteurs d'avion s'impose difficilement dans le domaine automobile, étant donné le prix élevé du glycol éthylène et la difficulté d'en trouver dans le commerce.

En revanche, on utilise couramment dans les circuits fermés des mélanges d'eau et de glycol. Ce procédé n'a pas pour objet essentiel d'augmenter le point d'ébullition (que l'on peut porter seulement à 108 °C avec des mélanges à 50 %), mais surtout d'abaisser le point de congélation (avec le même pourcentage, on descend à - 36 °C. Les circuits fermés qui utilisent ces types de liquides sont appelés circuits permanents.


L'entretien:

Avec le refroidissement par circulation d'air, les difficultés peuvent provenir uniquement du risque de surchauffe car le coefficient de cession de la chaleur entre l'air et les parois étant d'environ 1/ 100 de celui de cession entre les parois et l'eau, il ne sera pas facile de maintenir, à un degré uniforme et peu élevé, la température des divers points du cylindre et de la culasse.

La mise au point de ces circuits est relativement difficile et porte surtout sur l'étude de l'efficacité et de l'importance du refroidissement assuré par l'huile ( son volume et la durée de circulation dans le carter d'huile) .
Souvent, on recourt au montage de radiateurs d'huile qui seront. parfois, insérés dans l'installation de circulation d'air elle-même.
Dans la mise au point du système de refroidissement par eau, on doit faire face à de grandes difficultés, surtout lorsque la structure générale du moteur ne permet pas une circulation uniforme entre les diverses surfaces à refroidir, soit à cause de tourbillonnements, soit à cause de phénomènes de stagnation, soit en raison de risques éventuels de formation de poches d'air causée par des difficultés de remplissage.


Dans les radiateurs à vase d'expansion incorporé, les risques sont encore plus grands étant donné que, lors de l'ouverture du thermostat, une partie de l'air est entraînée par l'eau, en quantité d'autant plus grande que la vitesse du courant est supérieure.
Les radiateurs à flux horizontal sont plus exposés à cet inconvénient et c'est pourquoi ils sont montés en position légèrement inclinée.

On obtient de meilleurs résultats avec les systèmes à vase d'expansion. Pour éviter la formation d'une poche d'air à la hauteur de la soupape thermostatique, fermée au moment du remplissage, on pratique dans cette dernière une petite perforation qui permet la purge et qui, de plus, offre l'avantage d'assurer une faible circulation d'eau sur le thermostat. Dans certains cas, il existe un robinet de purge sur le circuit, que l'on ouvre au moment du remplissage.


Les pannes et recommandations:

La température du circuit de refroidissement peut être constamment contrôlée par l'utilisateur : le relevé s'effectue en un point donné de l'installation défini expérimentalement par le constructeur, la température est indiquée par un thermomètre ou par un voyant lumineux placé sur le tableau de bord.
Une température excessive amène souvent la détérioration des joints et provoque entre autres une déformation définitive de la culasse.


Les causes des surchauffes sont diverses :

- insuffisance d'eau dans le radiateur : obstruction des tubulures par des dépôts: fuites d'eau des garnitures. joints ou durites
- usure ou détérioration de la pompe à eau ; usure de la courroie trapézoïdale de commande du ventilateur ou de la pompe qui patine aux vitesses élevées

- radiateur dont la face antérieure est encrassée et ne permet pas un passage suffisant d'air: manque d'huile qui diminue le refroidissement

- mauvais réglage de l'allumage : thermostat endommagé

- carburation insuffisante ou mal réglée

- dépôts sur les parois de la chambre de combustion ; étalonnage défectueux du bouchon.


Les pertes en amont de la pompe sont dangereuses et particulièrement difficiles à déceler.
Elles se produisent souvent sous la forme d'un simple suintement d'eau, mais, au cours d'accélérations brusques, la dépression de la pompe est telle qu'une certaine quantité d'air peut pénétrer dans le circuit, avec tous les dangers que cela comporte.

bouchon de radiateur, bouchon de vase d'expansion:

Rappelons enfin, tout particulièrement, le danger constitué par l'ouverture du bouchon du radiateur, moteur chaud.
Si on ne laisse pas au liquide le temps nécessaire pour refroidir, il se produit, à l'ouverture du bouchon, une chute de pression qui provoque un important dégagement de vapeur accompagné d'un jet d'eau bouillante. Brûlant et dangereux.

Les bouchons modernes et perfectionnés sont fabriqués de façon à ce que l'utilisateur soit obligé. Pour les ouvrir, de les tourner d'un certain angle et ensuite de les pousser vers le bas pour en compléter l'ouverture.
Lors de la première phase la charge du ressort fermant la soupape de pressurisation diminue et il s'ensuit un dégagement de vapeur vers.
La vapeur ainsi dégagée augmente alors de façon importante la température de la partie inférieure du bouchon. Ce qui oblige l'utilisateur à renoncer momentanément à l'ouvrir ou, tout au moins, à se protéger à l'aide d'un chiffon.

Le remplissage effectué pour rétablir le niveau doit se faire avec le moteur en marche, afin de mélanger l'eau froide de remplissage à l'eau chaude se trouvant dans le circuit. Ce qui limite ainsi les surtensions provoquées par les différences de température de l'eau froide qui vient au contact des parois surchauffées.
D'autres ruptures peuvent également survenir si, à la suite de l'abaissement de la température ambiante, l'eau de refroidissement gèle et de ce fait augmente de volume. Les ruptures éventuelles pourraient se produire sur les durites, dans le radiateur et même dans le bloc.
Si la congélation est partielle, il en résulte, dans la plupart des cas, une obstruction des conduits et une impossibilité de circulation de l'eau dans les premiers moments du fonctionnement du moteur, ce qui provoque des surchauffes locales.

On évite ces risques en ajoutant à l'eau un liquide antigel. Il arrive souvent que certains conducteurs, forts du fait que l'auto se trouve à l'abri dans un box chauffé, n'utilisent pas d'antigel pendant l'hiver. Quand le véhicule quitte le box chauffé, il se trouve alors soumis à une température bien inférieure à celle nécessaire pour commander l'ouverture du thermostat et l'eau, stagnant dans le radiateur. Il se trouve plongé alors dans une atmosphère très froide et peut geler.

En dehors de l'antigel, on peut aussi incorporer des additifs divers dans le circuit de refroidissement ( anti-tartre, anti-mousse, etc... ). Parmi ces produits, on citera le bicarbonate de soude pur que l'on peut ajouter en petites quantités. D'autres produits à base de sodium, s'ils n'ont pas fait l'objet d'essais, peuvent provoquer la corrosion des parties en aluminium.

Si le remplacement du liquide, de la pompe à eau ou d'autres accessoires du circuit, s'avère nécessaire, l'eau peut être vidangée par les bouchons ou les robinets prévus pour cet usage ( sur le bloc et sur le radiateur ).
Ainsi, on pourra vidanger le circuit si l'on craint que l'eau ne gèle quand on ne possède pas d'antigel.

Les robinets doivent être laissés longtemps ouverts afin de permettre l'évacuation totale de l'eau. Des petits trous de drainage existent dans le circuit, dans le corps de la pompe, et parfois le liquide s'écoule lentement.
Si l'on referme les bouchons et les robinets sans avoir attendu la complète vidange, les poches d'eau resteront et pourront geler par la suite. Si ce phénomène se produit par exemple dans la pompe, on risque le blocage.
Mieux vaut ne pas modifier le cubage d'air sous le capot moteur en le maintenant partiellement ouvert en cours de marche par exemple.

Cette façon de procéder, souvent adoptée pour les véhicules a moteur arrière plus par routine que dans un but précis, modifie totalement la circulation de l'air autour du moteur et, par conséquent, la ventilation des divers organes pour lesquels les constructeurs ont effectué des essais et des relevés et dont ils se portent garants.

De la même manière, l'emploi de couvre-radiateurs pendant l'hiver est d'une utilité relative.
On ne devrait les utiliser que lorsqu'ils sont conseillés par le constructeur. Dans certains cas, ils sont carrément inutiles ou même dangereux, car ils privent de refroidissement d'autres parties du moteur ( collecteurs d'échappement, freins ).


Le refroidissement des organes annexes:

Il faut également parler du refroidissement des autres organes du véhicule automobile. L'huile de graissage du moteur, en particulier, entraîne une quantité importante de chaleur et doit donc être refroidie.
Quand l'ailetage du carter inférieur n'est pas suffisant, on prévoit un radiateur monté en série avec la pompe, comme dans les moteurs à carter sec ou en parallèle. Cela se pratique sur les moteurs de série " préparés " pour la compétition.

On trouvera aussi sur certains moteurs ( Diesel ou Wankel ), des échangeurs huile-eau: le radiateur d'huile fait corps avec le radiateur d'eau.

Ce dernier procédé présente également l'avantage de permettre un réchauffement plus rapide de l'eau et de maintenir les deux fluides fluides. Huile et eau, à une température égale, ce qui est difficile à réaliser avec des circuits séparés.

Les boites de vitesses et les différentiels sont souvent logés dans des carters à ailettes ce qui facilite l'évacuation de la chaleur : dispositifs nécessaires d'ailleurs dans les transmissions automatiques avec convertisseur de couple pour éviter l'échauffement du fluide.

Sur les voitures de compétition, l'installation de refroidissement est particulièrement complexe étant donné les problèmes posés par les températures élevées, l'aérodynamique, la limitation de charges et leur distribution.
L'évacuation de la chaleur concerne de très nombreuses parties de la voiture et l'on utilise un grand nombre d'échangeurs de chaleur pour tous les fluides. Soit pour le refroidissement, soit pour la lubrification du moteur et du groupe boite et pont. On procède aussi, très souvent au refroidissement du carburant afin d'éviter la formation de bulles de vapeur.

D'autres procédés sont à l'étude, notamment la récupération des gaz d'échappement pour provoquer un courant d'air qui éviterait d'exposer directement le radiateur au flux principal d'air frais. Ce système apporterait d'énormes avantages aérodynamiques.

Le servo-frein est un dispositif commandé par la pédale de frein qui a pour fonction de multiplier la valeur de l'effort exercé par le conducteur sur la pédale même.

L'origine du servofrein remonte aux années vingt, lorsque l'on commença à monter sur un certain nombre de voitures de luxe des servo- freins de type mécanique, qui multipliaient l'effet de freinage au moyen d'un système de leviers. Par la suite furent adoptés les servo- freins hydrauliques avec commande à dépression et ceux constitués par une pompe à plusieurs étages comportant une série de cylindres de sections différentes, permettant de multiplier l'effort de freinage.

Les servofreins les plus répandus sur les voitures automobiles sont du type dit « à dépression », ainsi appelés parce qu'ils utilisent la dépression, créée dans le moteur, dans les conduits d'aspiration pour multiplier l'action de freinage.


Ils sont composés de trois organes fondamentaux :

-un corps pneumatique principal

-une pompe

-un groupe de réglage


Une tubulure du dispositif est reliée au collecteur d'admission avec l'interposition d'une petite soupape de non-retour; une fois le moteur mis en marche, une dépression se crée dans le collecteur.

Dès que la pédale du frein est actionnée, l'huile sous pression est refoulée à travers le circuit hydraulique et engendre l'action de freinage. En même temps l'huile appuie sur le petit cylindre se trouvant à l'intérieur du groupe de réglage du servo-frein.

Ce petit cylindre, en se déplaçant, provoque l'ouverture d'une soupape qui communique avec l'extérieur. L'air, après avoir traversé un filtre, entre dans une des deux chambres à dépression, séparées par une membrane, qui composent le corps principal du servo-frein.

Après l'admission de l'air, une des deux chambres se trouve alors à la pression atmosphérique, cependant que l'autre chambre reste à une pression plus faible. La membrane de séparation a tendance alors à se déplacer et à vaincre la résistance d'un ressort.

Lorsqu'on appuie sur la pédale, la pompe primaire envoie 'huile dans la chambre à basse pression, qui, à travers un trou pratiqué dans le piston de commande, peut atteindre directement les freins.

En appuyant fortement sur la pédale, on provoque également l'ouverture de la soupape d'air et celui-ci commence à envahir la chambre postérieure du servo-frein. La pression atmosphérique étant supérieure à la dépression existant dans le collecteur d'aspiration. la membrane se déplace en poussant la tige qui, à son tour, commande le piston de la pompe.

La pression atteint ainsi des valeurs très élevées. La soupape de non-retour sert à maintenir en dépression le servo-frein, même lorsque le moteur est arrêté.

Toutefois, cette réserve s'épuise après deux ou trois freinages.

Un petit arbre se déplace en même temps que la membrane et va comprimer le petit piston du deuxième étage de la pompe du circuit hydraulique, multipliant ainsi l'effort exercé. Au fur et à mesure que la membrane se déplace, la valeur de la pression dans la chambre à dépression augmente jusqu'à atteindre celle existant dans le conduit d'admission du moteur; c'est alors que s'ouvre la soupape de non-retour qui rétablit ainsi la même dépression que celle existant dans le conduit d'aspiration.

La pression atmosphérique continue à agir sur un côté de la membrane, de sorte que le petit arbre qui est relié à cette dernière continue à agir sur le petit piston de la pompe.Dans ces conditions on obtient une action constante sur les freins indépendamment de la course de la pédale. En cessant d'appuyer sur la pédale du frein, la pression hydraulique devient nulle dans le premier étage de la pompe, ce qui provoque la fermeture de la soupape communiquant avec l'extérieur.

De cette façon la communication entre les deux chambres séparées par la membrane est rétablie et, partant, se rétablit également l'équilibre de la pression à l'intérieur des deux chambres. Sous l'action du ressort, la membrane ainsi que le petit arbre reviennent à leur position de repos en annulant la pression hydraulique dans le deuxième étage de la pompe et en faisant cesser l'action de freinage.

En même temps, sous l'effet de l'aspiration du moteur, la dépression maximale, atteinte par ce dernier au cours de son fonctionnement, se rétablit dans toutes les chambres.Dans ces conditions le servofrein est prêt pour assurer le freinage suivant ; il se trouve en phase de dépression avec la soupape de non-retour fermée.Les causes de mauvais fonctionnement d'un servofrein peuvent être nombreuses.


Il faut surtout vérifier:

Le groupe de réglage, la soupape de non-retour et le diaphragme placé à l'intérieur du corps principal et veiller tout particulièrement, dans le groupe de réglage, au fonctionnement de l'entrée de l'air, à l'état de la membrane, au fonctionnement du petit piston de commande de la soupape, aux éventuelles fuites ( dans la chambre au bas de la membrane; il ne doit pas y avoir de traces de liquide de freins ).

Une autre source de mauvais fonctionnement est la mauvaise étanchéité des conduits de caoutchouc reliant le servofrein au collecteur d'admission et le groupe de réglage au corps principal.

Il faut préciser qu'en général le non-fonctionnement du servo-frein n'empêche pas un freinage normal du véhicule, au prix, évidemment, d'un effort beaucoup plus grand.

La capacité du servo-frein est d'augmenter l'effort de freinage; qui est donnée par un indice d'augmentation de la force de freinage.
L'indice est égal à 1 lorsque l'action du servofrein est nulle.

Dans les servofreins à dépression pour voitures automobiles, cet indice peut varier de 1,9 à 4, ce qui signifie approximativement que l'effort de freinage peut être ramené au quart de l'effort qui serait nécessaire sans assistance.

Pour les voitures très lourdes et les camionnettes, on adopte des servofreins à deux chambres et à deux membranes disposées en tandem qui agissent sur un seul petit arbre de poussée.

L'effet du servo-frein peut être augmenté en adoptant un corps et une membrane de plus grandes dimensions; très souvent, en effet, la puissance du servofrein est désignée par le diamètre externe du corps principal, exprimé en pouces. Le servofrein peut être relié au circuit hydraulique.

Là c'est une MANTA B GSI IRMSCHER ( tous comme la MANTA avec l'avion de chasse en second plan au début de mon blog ), le moteur quant à lui posséde 156 CV.

Elle s'habille du kit complet IRMSCHER, qui comprend:

- le pare-chocs AV et le pare-chocs ARR. ( qui n'ai pas de serie tout au moins
en France, car en Allemagne il ai monnaie courante )

- les bas de caisse

- le becquet de coffre ( ici le becquet de MANTA 400, sinon elle ce soumet au
petit becquet comme dans la version gris anthracite au debut du blog ... )

- les fameux doubles optiques

Que dire dessus, hormis que c un MONSTRE ( dans le sens le plus honorable du terme ) de 240CV.