Calorstat

Un "calorstat" est une pièce autonome d'un moteur à combustion interne à refroidissement liquide (voiture, camion, moto…) ou refroidissement à air forcé (vieux véhicules) servant à l'amener à sa température de fonctionnement dans le moins de temps possible.

Remarque

La désignation exacte de ce dispositif est « thermostat ». Le nom « Calorstat » est une marque déposée de la société française "Senior Calorstat". Ce nom est improprement passé dans l'usage courant, tout comme frigidaire pour désigner un réfrigérateur, ou klaxon pour un avertisseur sonore.

Dans ce qui suit, le nom générique "thermostat" sera donc préféré au nom propre "Calorstat".

Principe

C'est une valve dont le degré d'ouverture dépend de la température : elle est fermée à froid, et l'ouverture augmente progressivement avec l'élévation de la température, jusqu'à ouverture complète. Lorsqu'elle est fermée, elle isole le moteur du radiateur, et l'y relie progressivement lors de son ouverture.

Cette valve baigne dans le fluide (eau ou air) de refroidissement du moteur.

Fonctionnement

Après le démarrage, 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, l'eau de refroidissement commence peu à peu à circuler aussi dans le radiateur. Le volume d'eau préchauffé se mélange à celui qui avait été jusque là isolé, et la température du liquide de refroidissement s'homogénéise. Le moteur arrive alors à sa température de fonctionnement optimale.

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 il va donc chauffer 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 ex.), 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. Sur les véhicules équipés d'un thermomètre 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.

A noter qu'il arrive par temps très chaud et/ou si l'on demande un gros effort au moteur, et quoique le thermostat soit grand ouvert, la température monte quand même. Normalement, le ventilateur intervient alors pour accélérer le passage d'air dans le radiateur. C'est normal en ville, puisque la vitesse réduite n'engendre qu'un faible passage d'air dans le radiateur.

Utilité

Sans ce type de composant, le moteur mettrait un temps très important pour atteindre sa température optimale. En dessous, l'usure du moteur est très importante, et 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 raison qu'il ne faut jamais demander d'effort important à un moteur qui n'a pas encore atteint sa température optimale - pendant cinq minutes au moins, plus par temps froid.

Cela n'empêche absolument pas de commencer à rouler après une petite minute, une fois que la pression d'huile est bien établie dans tout le moteur.

Défaillance

Le mode de défaillance de cette pièce est généralement dramatique.

Si elle reste bloquée en position fermée, cette valve entraîne une surchauffe moteur qui s'accompagne d'une surpression dans le circuit de refroidissement trop importante pour le joint de culasse. La seule chose à espérer dans ce cas est que le voyant de contrôle de température s'allume et que le conducteur ait la présence d'esprit de couper immédiatement le moteur avant que la température critique ne soit atteinte.

En revanche, si elle reste bloquée en position ouverte à froid, la température idéale de fonctionnement sera très longue à atteindre ce qui a pour effet d'accentuer l'usure du moteur. De plus, la traversée d'une zone d'air plus froid entraînera une baisse de température, ce qui n'est pas bon non plus. Ce deuxième cas 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, mais pas la "casse" …

Cas particuliers

En course, les préparateurs déposent ce composant pour éviter à tout prix cette possible défaillance. La présence du thermostat restreignant quelque peu 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 aussi d'autant la puissance absorbée par la pompe à eau. Tous les petits gains sont bons à prendre !

• Portail du génie mécanique
• Portail de l’automobile