Une introduction à la technologie des antigels / liquides de refroidissement

Antigel : De quoi s’agit-il exactement?

Un antigel / liquide de refroidissement est un liquide de transfert de chaleur qui abaisse la chaleur du moteur à combustion interne. Il sert également à prévenir le gel et surtout à protéger contre la corrosion. Un moteur en marche ne convertit habituellement qu’un tiers de l’énergie dérivée de la combustion du carburant pour faire déplacer le véhicule. Les deux autres tiers sont convertis en chaleur, dont un tiers est évacué par l’échappement. Le tiers restant dans le bloc-moteur doit être absorbé par un liquide de refroidissement qui absorbe cette chaleur, la transporte au radiateur et la dissipe dans l’environnement. Grâce à l’élimination de cette chaleur par le liquide de refroidissement, le moteur est en mesure de fonctionner efficacement. Par conséquent, le terme liquide de refroidissement pour moteur est un terme générique utilisé pour décrire un liquide qui élimine la chaleur dans le moteur en « refroidissant » ce dernier.

Tous les liquides ne sont pas efficaces pour transférer la chaleur excessive dans un moteur à combustion. Le choix d’un liquide approprié dépend de l’environnement dans lequel le moteur est utilisé et de l’interaction du liquide avec les matières composant le moteur. Certains environnements, comme les régions nordiques, peuvent exposer le moteur à des températures de froid extrême et demandent que le liquide demeure fluide afin de fonctionner adéquatement. En effet, le liquide de transfert de chaleur doit résister au gel ou autrement dit, il doit avoir des propriétés « antigels ». C’est pourquoi le liquide de refroidissement pour moteur est parfois nommé antigel. Antigel est un terme plus précis utilisé pour décrire un produit qui protège contre le gel. Nombreux sont ceux qui interchangent les termes liquide de refroidissement et antigel. Toutefois, tous les liquides de refroidissement ne doivent pas procurer une protection contre le gel, surtout dans les régions tropicales. Dans ce type de climat, vous aurez toujours besoin d’un liquide de refroidissement, mais probablement pas d’un antigel. Par conséquent, les liquides de refroidissement à base d’eau sont souvent utilisés dans ces régions.

Le type de liquide de refroidissement utilisé dépend donc de son application ainsi que de la géographie et du climat dans lesquels il est utilisé. À des fins d’uniformité, nous emploierons le terme liquide de refroidissement pour décrire un liquide de transfert de chaleur pour moteur.

D’autre part, pendant le fonctionnement du moteur, le liquide, qui est chauffé, doit pouvoir demeurer fluide. Il doit résister à l’ébullition et ne pas s’évaporer, car sa capacité à transférer la chaleur en serait réduite. Un liquide de transfert de chaleur efficace pour un moteur à combustion requiert un point de congélation peu élevé ainsi qu’un point d’ébullition élevé afin d’assurer sa capacité à fonctionner dans tous les environnements. De telles caractéristiques se retrouvent dans un mélange de glycols et d’eau et, pour cette raison, elles constituent la base de tous les liquides de refroidissement pour moteur.

L’éthylène glycol et le propylène glycol sont les deux principaux glycols utilisés comme liquides de refroidissement pour moteur. Les deux s’utilisent dans les liquides de refroidissement pour moteur automobile et de grosse cylindrée, ou dans les liquides de transfert de chaleur à base de glycol, même s’il est généralement accepté que les liquides de refroidissement à base d’éthylène glycol utilisés comme prescrits offrent le meilleur rendement à moindres coûts. Les liquides de refroidissement à base de propylène glycol ou liquides de transfert de chaleur pour basse température s’utilisent habituellement aux endroits où un produit à faible toxicité est exigé, car la toxicité de l’éthylène glycol est supérieure.

D’autres liquides de base voient le jour sur le marché des liquides de refroidissement pour moteur, tels le
1, 3 propandiol, aussi connu sous le nom de PDO, et la glycérine. Comme le marché mondial utilise principalement soit des glycols, soit de l’eau, nous mettrons l’accent sur ces matières dans notre discussion sur les liquides de refroidissement pour moteur et les liquides de transfert de chaleur.
 
Le liquide de refroidissement remplit plusieurs fonctions en plus de fournir une protection contre le gel et le débordement par bouillonnement. Les liquides de refroidissement doivent aussi contenir des additifs qui inhibent la corrosion et l’entartrage dans le système de refroidissement du moteur. Les liquides de refroidissement pour moteurs modernes sont composés d’un mélange de glycol et d’eau, ou seulement d’eau désionisée ainsi que de produits chimiques inhibiteurs de corrosion et de colorants qui complètent le composé.
 
Une telle combinaison donne un produit offrant les avantages suivants :
  • Transfert de chaleur efficace
  • Prévention de la corrosion du système de refroidissement
  • Point d’ébullition efficace
  • Abaissement du point de congélation au besoin
  • Stabilité chimique
  • Sûreté si utilisé comme prescrit

Pensez au liquide de refroidissement en termes de ce qui le compose, c.-à-d. trois ingrédients principaux, soit du glycol, de l’eau désionisée et des inhibiteurs de corrosion comme indiqué ci-dessous :

Éthylène glycol ou propylène glycol + Eau désionisée + Inhibiteurs de corrosion = Liquide de refroidissement pour moteur

Les différences entre les liquides de refroidissement résident principalement dans la qualité du glycol et de l’eau utilisés, et aussi, sinon davantage, des inhibiteurs de corrosion utilisés. Chaque technologie d’inhibiteurs de corrosion est conçue pour utilisation unique ou multiple, selon l’application et l’environnement dans lequel le liquide de refroidissement devra fonctionner.