Un échangeur de chaleur est un dispositif permettant de transférer de l'énergie thermique d'un fluide vers un autre, sans les mélanger.
L'air ambiant traverse une surface d'échange qui le sépare
de l'air d'admission chauffé par le turbo sous l'effet de la
compression.
L'échangeur de chaleur est constitué de plaques creuses
assemblées en un faisceau vertical.
Le tout est concentré dans un bloc compact situé à l'avant
gauche du véhicule.
J'ai remplacé celui-ci il y a 25 ans par un modèle tout
aluminium plus performant qui se monte sans modifications (cf.
photo ci-dessous).
La température d'ouverture du volet
thermostatique sur échangeur d'origine est de 47°C.
Son rôle est d'agir comme un by-pass avant que cette valeur soit
atteinte, et ce pour une montée plus rapide du moteur en
température.
Grâce à ce dispositif, les normes de dépollution en vigueur
était plus facilement respectées lors de l'homologation.
Une des choses à faire sur une RENAULT Super 5 GT Turbo de
compétition était de le supprimer ou de le bloquer ouvert.
La première chose à considérer est le flux d'air
ambiant qui traverse celui-ci en dynamique.
Quand le véhicule roule, il faut qu'un maximum d'air frais
puisse le refroidir.
En statique, le coefficient de convection thermique ou coefficient
de transfert par convection est faible.
Vu que le véhicule ne roule pas, le flux d'air à travers les
plaques est nul.
La seconde chose en rapport direct est le design
de la calandre.
Une calandre trop fermée est un obstacle à la bonne
circulation de l'air par la face avant vers le moteur.
Sur la RENAULT Super 5 GT Turbo, l'échangeur est
confiné dans un espace restreint.
Et, la moitié de sa surface n'est pas exposée au flux d'air
frais, ce qui n'arrange rien.
Le moteur chauffe, notamment dans la circulation
ou après une grosse solicitation.
Et cela peut s'aggraver en été par 40° à l'ombre !
Le moteur perd du rendement, chauffe plus et il
surconsomme du carburant.
Le bilan thermique est plutôt négatif !
J'ai amélioré le flux d'air sur l'échangeur en installant un moto-ventilateur DENSO gros débit fait pour refroidisseur de moto.
On a 2 possibilités pour le poser, soit
derrière, ou soit devant.
Le monté derrière l'échangeur en mode aspirant, est la
solution la plus courante.
C'est plus efficace,
Faible coût.
Il encombre le compartiment moteur déja bien occupé,
Son moteur électrique aura tendance à chauffer,
La dépose de l'échangeur nécessite de déconnecter le moteur électrique,
Fixations complexes à réaliser,
Consomme de l'énergie.
J’ai éviter toutes ces contraintes
techniques en l’installant devant en mode soufflant.
Le moto ventilateur étant fixé solidement sur le châssis.
Il est complètement intégré dans l'espace disponible,
La dépose de l'échangeur est simple,
On conserve l'aspect origine,
Pas de soucis d'encombrement,
Fixations plus aisées,
Le brassage d'air frais est meilleur à cet endroit quand il tourne,
Le moteur électrique reste connecté en cas de dépose de l'échangeur,
Faible coût.
Il masque l'échangeur,
Consomme de l'énergie.
Une sonde K souple est insérée dans la veine d'air en entrée de l'échangeur et une autre en sortie.
Le delta T° d'échange statique de mon échangeur est de 10°C à 12°C.
La température dans l'atelier à la mise en route du moteur est de 14°C
Pour l'essai, le moto ventilateur d'échangeur
est câblé avec le moto ventilateur du refroidisseur principal.
La température du moteur au ralenti monte pendant 30 mn jusqu'à
90°C et les 2 moto ventilateurs démarrent.
Les mesures en entrée et sortie d'échangeur
sont faites avec moto ventilation pendant 30 secondes et une
température de 18°C à 10 cm en face avant.
Le moteur est bien chaud.
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Avec le moto ventilateur DENSO de moto soufflant
sur l'échangeur, on a 43 - 18 = 25°C de delta T°.
Ce qui n'est pas si mal pour améliorer l'échange thermique de l'échangeur,
vu les mesures de mon thermomètre KM450 !
Il est très facile d'automatisé ce montage pour
anticiper la montée de température par couplage avec le moto
ventilateur existant.
On peut de même le gérer individuellement par automate en
fonction de l'information d'une sonde de température et/ou d'un
pressostat correctement ajusté.
Ainsi, on profite mieux de ce montage simple à mettre en oeuvre.
Le top niveau, c’est l'échangeur frontal sous pare choc, si il est bien calculé et intégré.
Il est très efficace en dynamique,
Il offre une plus grande surface d'échange,
Placé plus bas, il capte mieux l'air frais,
Ne consomme pas d'énergie.
Il y aura plus de longueurs de conduits, et donc plus de pertes de charge,
Son intégration est beaucoup plus complexe et nécessite des découpes dans le pare choc,
Son coût est nettement plus élevé.
Il peut être équipé d'un ou deux moto ventilateurs pour encore plus d'efficacité, mais on consomme de l'énergie.
Ma solution est certainement la moins chère, et
est très facilement applicable.
Depuis 7 ans, mon montage donne toute satisfaction dès que les
chaleurs de l'été se font sentir.
Le bilan thermique est plutôt positif !
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