Le thermostat, aussi appelé « calorstat » (terme principalement utilisé par Renault) est un élément du système de refroidissement qui permet la régulation de température dans le circuit de refroidissement.
Découvrez de plus près ses caractéristiques et son fonctionnement.
Calorstat : le circuit de refroidissement
C'est un circuit fermé empli de liquide de refroidissement (à base de glycol), qui contourne au plus près les points les plus chauds du moteur (la chambre de combustion) et, à travers les parois métalliques, permet le transfert des calories provenant de cette combustion.
Le liquide caloporteur va amener ces calories jusqu'au radiateur de refroidissement, et faire un échange thermique avec l'air extérieur traversant celui-ci. Le cycle de refroidissement est ainsi assuré.
Rôle du calorstat
Principe de fonctionnement
Dans le circuit de refroidissement, le calorstat est une vanne thermostatique qui permet de réguler la température dans le circuit entre 95 et 110°C.
Son rôle n'est pas d'empêcher le liquide de chauffer, mais bien d'empêcher une chute excessive de la chaleur dans le but de :
- limiter la consommation de carburant (le système d'injection enrichit le moteur à froid) ;
- réduire les émissions nocives à l'échappement ;
- empêcher une usure excessive et prématurée du moteur (les jeux de fonctionnement optimum se retrouvent moteur chaud, les résistances à la rotation de celui-ci sont les plus faibles à ce stade).
Il est situé généralement à l'entrée de la durit (sans "e" à la fin, "durit" étant à l'origine une marque déposée fabriquant ces tuyauteries en caoutchouc), qui conduit à la partie supérieure du radiateur de refroidissement.
Sa partie inférieure est en contact avec le liquide sortant du moteur. Elle est constituée d'une capsule intégrant de la cire thermodilatable. Dans cette capsule s'insère un axe relié à son extrémité à un clapet, fermant l'entrée de la durit de radiateur à froid à l'aide d'un ressort de rappel.
À froid, le liquide va circuler par le « petit circuit de refroidissement », amputé du radiateur de refroidissement, et ainsi permettre une mise en chauffe rapide du moteur.
Lorsque le moteur monte en température, chauffant le liquide de refroidissement, la cire va se dilater en poussant l'axe du clapet, qui s'ouvre. Le thermostat va ainsi réguler constamment le degré de chaleur du circuit, pour l'empêcher de descendre en dessous de la température de consigne, et réguler les émissions de carbone à l’échappement.
Bon à savoir : La soupape thermostatique ne régule de manière générale que la chaleur. Elle n’agit pas sur la pressurisation du circuit, assurée, elle, par le bouchon du vase d'expansion (nourrice de remplissage).
Calorstat défectueux
Le bon fonctionnement du système de diminution de chaleur est primordial pour une voiture. Une défaillance de la vanne thermostatique peut porter préjudice au moteur. Voici les pannes les plus courantes de la pompe thermostatique et le coût de leur réparation selon le cas.
Pannes courantes de la soupape thermostatique
De manière générale, il existe 2 principaux cas de pannes du thermostat. Chacune d’elles est due à la position dans laquelle la pompe s’est bloquée :
- Thermostat bloqué en position ouverte : le moteur peut avoir un fonctionnement irrégulier, l'information de température indique des valeurs très basses, notamment lorsque le moteur n'est pas en charge (en descente notamment). La consommation de carburant augmente, ainsi que les fumées noires à l'échappement, le voyant de défaut moteur s'allume sur les modèles les plus récents.
- Calorstat bloqué en position fermée : rapidement, le moteur va monter en température, puisque l'accès au radiateur est bloqué, et le voyant d'alerte de température d'eau s'allumer (la solution temporaire est de déposer le thermostat si c'est possible).
Les extensions de pannes possibles en cas de dysfonctionnement de la soupape thermostatique
En dehors des problèmes évoqués précédemment, une panne du système de rafraîchissement peut endommager d’autres composantes clés du véhicule.
En effet, une défaillance de la vanne qui maintient le degré de chaleur à un niveau constant peut :
- casser le moteur, qui aurait alors excédé sa limite de chauffage ;
- causer une rupture du joint de culasse. La réparation de ce joint revient généralement très cher.
Pour éviter des dépenses supplémentaires, il est donc préférable de changer le régulateur de température dès ses premiers signes de dysfonctionnement.
Coût d'un remplacement
Il se présente ainsi :
- Selon les modèles, le thermostat peut être livré seul ou intégré à un boîtier d'eau. Cela implique une fourchette large de tarifs, allant de quelques dizaines d'euros à 150-200 €. Évidemment, cela vous reviendra plus cher si vous optez pour le modèle avec boîtier d’eau.
- Pour la réparation par un professionnel (conseillée car la procédure de purge du circuit de refroidissement est une opération délicate pour certains modèles), le temps moyen est d'1 heure de main-d’œuvre, incluant pose-dépose du thermostat, vidange-remplissage-purge du circuit et essai.
Procédure de réparation du thermostat en cas de dysfonctionnement
Il est tout à fait possible de changer soi-même le calorstat de son véhicule. Mais pour y arriver, il faut tout d’abord disposer du bon matériel. Puis, suivre à la lettre chacune des étapes mentionnées ci-dessous !
Le matériel nécessaire pour remplacer le thermostat HS de son automobile
Avant toute chose, il faut avoir à portée de main :
- la pompe thermostatique de rechange ;
- une boîte à outils ;
- un bac à vidange dans lequel récupérer l’eau ;
- un cric pour surélever le véhicule ;
- des chandelles.
Une fois ce matériel rassemblé, il ne reste plus qu’à procéder au remplacement de la soupape défectueuse.
Les étapes à suivre pour changer la vanne thermostatique
La réparation du dispositif d’abaissement de température en cas de défaillance de la soupape thermostatique se fait en 3 grandes étapes.
Surélever le véhicule
Pour ce faire, il suffit de se servir du cric. Il doit être installé à proximité du calorstat pour y accéder aisément une fois l’automobile surélevée. Mais avant cela, il ne faut surtout pas oublier de la placer sur les chandelles.
Important : Si la voiture était en état de marche, il faudra alors patienter avant d’intervenir sur son système de refroidissement. Pour ne pas se brûler, il est conseillé d’attendre au moins 4 heures après l’arrêt du mécanisme.
Insérer le calorstat neuf
C’est la deuxième étape. Pour la réussir, il faut tout d’abord évacuer tout le liquide qui parcourt le circuit de rafraîchissement. Pour cela, il suffit de poser un bac de vidange sous le radiateur, puis de dévisser le bouchon du vase d’expansion.
Ensuite, déconnectez la durite qui se trouve sous celui-ci. Il faut aussi penser à débrancher les durites connectées au calorstat ainsi que les vis de fixation de son boîtier.
C’est à cette étape que la boîte à outils se révèle utile. Récupérez-y les outils nécessaires pour aller au bout du processus, puis retirez en toute sécurité la pompe défectueuse.
Procéder à son montage
C’est la toute dernière étape, mais aussi la plus importante. Pour que le radiateur puisse bien fonctionner, certaines précautions doivent être prises lors du montage.
Ainsi, le plan de joint du calorstat doit faire l’objet d’un nettoyage avant l’insertion d’une nouvelle pompe thermostatique dans le dispositif. Ce geste peut sembler a priori anodin, mais permet d’assurer le bon fonctionnement de la soupape thermostatique.
Une fois la pièce de rechange insérée, il faut remettre les vis du boîtier en place. Là encore, la boîte à outils se révèle d’une grande utilité.
Ensuite, il faut reconnecter chaque durite : aussi bien la durite qui se trouve en bas du radiateur que celles directement reliées à la vanne thermostatique !
Enfin, purgez le dispositif de refroidissement, fermez le bouchon du vase d’expansion et remettez du liquide pour terminer l’opération.
Évolutions techniques du calorstat
Les constructeurs et équipementiers ont développé sur les dernières générations de véhicules des thermostats à commande électrique pilotés par le calculateur de gestion moteur.
Dans la logique actuelle d'optimisation et de maîtrise des polluants émis par le moteur, il apparaît important de pouvoir commander à volonté le fonctionnement du thermostat pour respectivement :
- par un réchauffement rapide du moteur et du catalyseur, raccourcir la durée de fonctionnement à froid et diminuer l’émission de polluants ainsi que la consommation de carburant ;
- en pleine charge, limiter le chauffage du moteur et ainsi supprimer les émissions d'oxydes d'azote (Nox) ;
- réaliser l'augmentation de la température dans les charges partielles ou nulles, pour préserver la viscosité de l'huile, réduire les frottements, l'usure du moteur et la consommation de carburant.
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En conclusion
- Le calorstat assure le bon fonctionnement du moteur en prévenant sa surchauffe.
- En cas de dysfonctionnement, il peut entraîner une hausse de la consommation de carburant et des fumées noires à l’échappement. Et dans le pire des cas, causer de sérieux dégâts au mécanisme produisant le mouvement du véhicule !
- Le remplacement de cette pièce se fait dans la plupart des cas à moindre coût.
- Sur les véhicules de dernière génération, cette pompe thermostatique peut être actionnée à volonté pour des performances plus optimales.
