Moteurs 1.8 / 2.0 TSI EA888 GEN3 : Dossier complet sur le circuit de refroidissement et la gestion thermique ITM
Dans un article précédent, nous avions vu comment faire pour remplacer la pompe à eau sur une VW GOLF 7 Gti équipée du moteur 2.0 TSI EA888.3. Les soucis de ce type sont assez fréquents sur ce moteur (pompe à eau, calorstat, fuite de liquide de refroidissement …) et il était important que nous revenions sur l’ensemble du circuit de liquide de refroidissement.
Cet article vous présentera les différents éléments qui composent le circuit de liquide de refroidissement, vues d’ensemble, illustrations issues des SSP, symptômes…
Le circuit de refroidissement du moteur 1.8/2.0 TSI EA888 GEN3
Attention, dans cet article, il est important de noter que nos moteurs peuvent être installés de 2 manières : transversal et longitudinal.
On fait ainsi la différence entre montage longitudinal et transversal, cylindrée, version de boîte de vitesses et si le véhicule est équipé d’un chauffage stationnaire.
Nous avons pris ici pour exemple la version TFSI de 1,8l en position longitudinale, avec boîte mécanique et sans chauffage stationnaire.
Schémas complet du système et du circuit de refroidissement du moteur 1.8/2.0 TSI EA888 GEN3
Ci dessous, voici le schémas complet du système sur un moteur TFSI de 1.8 TSI EA888.3 en position longitudinale, avec boîte mécanique et sans chauffage stationnaire
- 1 Échangeur de chaleur du chauffage
- 2 Radiateur d’huile de boîte
- 3 Vanne de coupure de liquide de refroidissement du Climatronic N422
- 4 Pompe de circulation du liquide de refroidissement V50
- 5 Vanne de liquide de refroidissement pour boîte de vitesses N488
- 6 Vase d’expansion du liquide de refroidissement
- 7 Transmetteur de température de liquide de refroidissement G62
- 8 Pompe de liquide de refroidissement avec actionneur de régulation de température du moteur N493 (tiroirs rotatifs 1 et 2)
- 9 Turbocompresseur
- 10 Collecteur d’échappement intégré (IAGK)
- 11 Radiateur d’huile moteur
- 12 Ventilateur de radiateur V7
- 13 Ventilateur de radiateur 2 V177
- 14 Transmetteur de température de liquide de refroidissement en sortie de radiateur G83
- 15 Radiateur de liquide de refroidissement
Le circuit de refroidissement du moteur 1.8/2.0 TSI EA888 GEN3
Lors du perfectionnement du moteur 1.8/2.0 TSI EA888 GEN3, le circuit de liquide de refroidissement complet a été remanié.
Le réchauffage rapide du moteur, une réduction de la consommation ainsi qu’une régulation de la température du moteur rapide et optimale sur le plan thermodynamique et, si besoin est, le chauffage de l’habitacle, constituaient les principaux objectifs.
Les deux composants principaux essentiels de la gestion thermique innovante sont le collecteur d’échappement intégré dans la culasse ainsi que, décrit ci-dessous, l’actionneur de
régulation de température du moteur N493.
Il est monté comme module, avec la pompe de liquide de refroidissement, du côté froid du moteur.
L’ Actionneur de régulation de température du moteur N493 (tiroir rotatif)
L’actionneur de régulation de température du moteur N493 est identique pour les moteurs de 1,8 l et de 2,0 l, en position longitudinale comme transversale.
Il régule le flux de liquide de refroidissement via deux tiroirs rotatifs couplés mécaniquement. La régulation
de la position angulaire des tiroirs rotatifs a lieu en fonction des consignes de différentes cartographies dans le calculateur du moteur.
Par positionnement correspondant des tiroirs rotatifs, il est possible de réaliser différentes positions de commutation. Cela permet un réchauffage rapide du moteur, ce qui se traduit par une réduction du frottement et donc de la consommation de carburant.
En outre, des températures du moteur variables entre 85 °C et 107 °C sont réalisables.
Légende :
- 1 Entraînement de l’actionneur de régulation de température du moteur N493 avec capteur
- 2 Ajutage pour alimentation vers radiateur
- 3 Ajutage vers raccord du radiateur d’huile moteur
- 4 Pignon intermédiaire
- 5 Tiroir rotatif 2
- 6 Arbre de tiroir rotatif 1
- 7 Boîtier de tiroir rotatif
- 8 Thermostat à capsule de cire (thermostat Fail-Safe)
- 9 Empilage de joints
- 10 Ajutage pour retour du radiateur
- 11 Tiroir rotatif 1
Le Fonction de l’actionneur de régulation de température du moteur N493
Un moteur électrique CC commande le tiroir rotatif. Le pilotage du moteur est assuré via le calculateur du moteur par un signal MLI (12 V). La fréquence de pilotage est de 1000 Hz.
Le signal de pilotage est nouveau. Il s’agit d’un signal numérique, dont l’architecture s’apparente à un signal CAN. Le pilotage a lieu jusqu’à ce que la position déterminée par le calculateur du moteur soit atteinte. Un pilotage positif (valeur de mesure dans le testeur de diagnostic du véhicule) signifie que le
tiroir rotatif se déplace en direction de l’ouverture.
Le moteur électrique entraîne le tiroir rotatif 1 par l’intermédiaire d’un engrenage à vis sans fin à très forte réduction. Il pilote le flux de liquide de refroidissement du radiateur d’huile, de la culasse et du radiateur d’eau principal. (Le radiateur d’huile de boîte, le turbocompresseur et le retour du chauffage ne sont pas régulés.)
Plus le moteur chauffe, plus le tiroir rotatif est tourné. Différents débits sont alors ouverts dans les sections variables.
Le tiroir rotatif 2 est relié via une denture en fuseaux au tiroir rotatif 1. La denture est conçue de sorte que le tiroir rotatif 2 soit couplé et découplé dans différentes positions angulaires du tiroir rotatif 1.
Le déplacement rotatif du tiroir rotatif 2 (ouverture du flux de liquide de refroidissement traversant le bloc-cylindres) débute à une position d’angle de rotation du tiroir rotatif 1 d’env. 145°. Dans une position d’angle de rotation du tiroir rotatif 1 d’env. 85°, il y a à nouveau découplage.
Ici, le tiroir rotatif 2 a atteint son déplacement rotatif maximal et ouvert entièrement le circuit de liquide de refroidissement du bloc cylindres. Les déplacements des tiroirs rotatifs sont limités par des
butées mécaniques.
Pour détecter la position exacte des tiroirs rotatifs et reconnaître les dysfonctionnements, un capteur d’angle de rotation est monté sur la platine de commande du tiroir rotatif. Il délivre un signal de tension numérique (SENT*) au calculateur du moteur. La position du tiroir rotatif 1 peut être lue dans les valeurs de mesure à l’aide du testeur de diagnostic du véhicule.
Les cas de défaut évoqués dans la SSP
En cas de défaillance du capteur d’angle de rotation, le tiroir rotatif est entièrement piloté (refroidissement maximal du moteur).
Si le moteur CC est défectueux ou si le tiroir rotatif est coincé, une limitation du régime et du couple est activée en fonction de la position du tiroir rotatif.
Autres réactions :
- Il y a dans le combiné d’instruments affichage d’un message signalant que le régime est limité à 4000 tr/min, un bip, allumage du témoin EPC
- Affichage de la température réelle du liquide de refroidissement dans le combiné d’instruments
- Ouverture de la vanne de coupure du liquide de refroidissement N82
- Activation de la pompe de recirculation du liquide de refroidissement V51 pour garantir le refroidissement de la culasse.
Si la température dans le tiroir rotatif dépasse 113 °C, un thermostat à capsule de cire ouvre dans le tiroir rotatif un by-pass en direction du radiateur d’eau principal, si bien que le liquide de refroidissement peut s’écouler via le radiateur d’eau principal (cf. page 33, figure 606_036). Cela permet de poursuivre le trajet en cas de défaut.
Vanne de liquide de refroidissement pour boîte de vitesses N488
La vanne de liquide de refroidissement pour boîte de vitesse pilote les arrivées du flux de liquide de refroidissement chaud au radiateur d’huile de boîte. Elle est par exemple montée sur l’Audi A5 12
avec boîte mécanique. L’électrovanne est pilotée en cas de besoin par le calculateur du moteur avec la tension de bord. Si elle n’est pas pilotée, elle est ouverte par la force mécanique du ressort.
Lors du démarrage du moteur, elle est fermée. Le flux de liquide de refroidissement vers la boîte est ouvert à une température du liquide de refroidissement de 80 °C et refermé à 90 °C. Cela assiste la boîte mécanique pour atteindre sa température optimale en termes de frottement.
Pompe de circulation du liquide de refroidissement V50
Cette pompe sert, sur les véhicules équipés de moteurs en position longitudinale, de pompe de recirculation pour l’échangeur de chaleur du chauffage. Elle est pilotée par le calculateur de Climatronic
J255 via un signal MLI.
Elle est diagnosticable via le calculateur de Climatronic J255.
Lorsque la pompe de recirculation du liquide de refroidissement V50 fonctionne, le liquide de refroidissement est aspiré via le flexible de liquide de refroidissement du moteur, via l’échangeur de chaleur du bloc frigorifique et la vanne de coupure de liquide de refroidissement et réacheminé au moteur via le flexible de liquide de refroidissement.
La pompe de circulation du liquide de refroidissement V50 est, avec le contact d’allumage mis, pilotée en fonction de la température du liquide de refroidissement et du réglage effectué sur l’unité de commande et d’affichage du climatiseur.
La version d’équipement du véhicule est sélectionnée dans le codage et l’adaptation (par ex. chauffage stationnaire monté).
Vanne de coupure du liquide de refroidissement du Climatronic N422
La vanne de coupure de liquide de refroidissement est montée sur les moteurs en position longitudinale et sans chauffage stationnaire. Elle est identique à la vanne de liquide de refroidissement pour la
boîte de vitesses N488
Si elle n’est pas pilotée, elle est ouverte (le liquide de refroidissement circule). Lors du pilotage, elle est fermée. L’ouverture est assurée par la force mécanique du ressort.
La vanne ouvre et ferme le flux de liquide de refroidissement allant à l’échangeur de chaleur du chauffage du véhicule,
Après le démarrage du moteur, elle est fermée. Elle est ouverte en cas de souhait de chauffage, de refroidissement par recirculation et de demande start-stop. Le pilotage « noir et blanc » est assuré par le calculateur de Climatronic J255. La vanne de coupure de liquide de refroidissement du Climatronic N422 doit être correctement adaptée dans le calculateur.
Pompe de recirculation du liquide de refroidissement V51
La pompe est montée sur les véhicules avec moteur en position transversale. Elle est identique à la pompe V50 équipant les moteurs en position longitudinale. Le pilotage du calculateur du moteur est assuré par le calculateur au moyen d’un signal MLI.
La pompe de recirculation du liquide de refroidissement V51 est pilotée par le calculateur du moteur sur demande de l’unité de commande (calculateur du chauffage J65) ou du calculateur de Climatronic J255.
Elle se charge également de l’assistance de la pompe de liquide de refroidissement du moteur pour l’amélioration du débit de liquide de refroidissement traversant l’échangeur de chaleur du chauffage à des régimes moteur donnés, en vue de l’amélioration de la puissance de chauffage.
En outre, la température dans le turbocompresseur peut être réduite plus rapidement. Cela permet d’améliorer la durée de vie de l’huile moteur.
Vanne de coupure du liquide de refroidissement N82
La vanne de coupure du liquide de refroidissement N82 est pilotée par le calculateur du moteur. Elle est entre autres montée sur l’Audi A3 13 avec chauffage stationnaire.
Elle coupe, dans le cas d’un moteur froid, en fonction du réglage sur l’unité de commande (calculateur du chauffage J65) ou du calculateur de Climatronic J255 le débit de liquide de refroidissement via l’échangeur de chaleur du chauffage, par ex. pour accélérer le réchauffement du moteur.
