Compresseur d'air camion refroidi par air ou par eau : usage, circuit et compatibilité

Un compresseur d'air camion refroidi par eau fait circuler le liquide de refroidissement moteur à travers sa culasse, si bien que la chaleur de compression est évacuée vers le circuit de refroidissement du moteur et que l'unité peut rester en charge longtemps sans que son huile ne cuise. Un compresseur refroidi par air n'a aucun raccordement de liquide de refroidissement et évacue la chaleur par des ailettes moulées vers l'air ambiant du moteur, ce qui convient aux installations de plus faible cylindrée et de plus faible demande. Le type de refroidissement est un attribut de compatibilité comme la bride, l'entraînement et les orifices : un remplacement doit correspondre à ce pour quoi l'application moteur a été conçue, sinon il chauffera ou se retrouvera privé de l'alimentation en liquide de refroidissement dont il dépend.

Comment chaque conception évacue la chaleur

La chaleur de compression se concentre dans la culasse, autour des soupapes et de l'orifice de refoulement. Si cette zone chauffe trop, le film d'huile atteignant le cylindre et la culasse se transforme en calamine, ce qui encrasse les soupapes de refoulement, rétrécit la conduite de refoulement et finit par pousser de l'huile vers le dessiccateur d'air.

Compresseurs refroidis par eau (alimentés en liquide de refroidissement)

Une chemise de refroidissement moulée dans la culasse entoure les passages les plus chauds. Le liquide de refroidissement arrive par une conduite d'alimentation et repart par une conduite de retour raccordée au circuit de refroidissement du moteur, ou sur certaines conceptions passe par des orifices dans la bride de fixation sans conduites externes. Comme la culasse est liée au thermostat et au radiateur du moteur, sa température reste dans une plage plus étroite, que le camion gravisse une côte ou tourne au ralenti sur un chantier. Sur beaucoup de conceptions, seule la culasse est alimentée en liquide de refroidissement, et le bloc-cylindres en dessous peut encore porter des ailettes.

Compresseurs refroidis par air (à ailettes)

Une unité refroidie par air porte des ailettes moulées profondes sur la culasse et le bloc-cylindres et dépend du flux d'air du ventilateur, de la vitesse routière et du temps hors charge pour évacuer la chaleur. Cela fonctionne quand le compresseur passe l'essentiel de sa vie hors charge sur un véhicule peu équipé au circuit d'air limité. Cela fonctionne bien moins bien dans un travail stationnaire utilisant des équipements pneumatiques, sous des températures ambiantes élevées, et dans des compartiments moteur encombrés par la chaleur du turbocompresseur et de l'échappement. Un film d'huile et de la crasse routière piégés entre les ailettes isolent le carter et aggravent tout cela.

Refroidi par air ou par eau en un coup d'œil

Cycle d'utilisation : où la différence se voit

Le cycle d'utilisation est la part du temps moteur que le compresseur passe en charge. Le régulateur le charge à l'enclenchement, typiquement autour de 6,9-7,6 bar, et le décharge à la coupure, typiquement 8,3-9,3 bar, si bien qu'un système sain se situe près de 8,3 bar une fois pleinement chargé. Les préconisations constructeur couramment citées limitent le temps en charge à environ un quart du temps de fonctionnement ou moins pour les deux conceptions, et le type de refroidissement ne modifie aucune de ces pressions.

Ce qui change, c'est la marge. Quand la suspension pneumatique, la PDF et les vérins de passage de vitesses, les portes d'autocar ou les commandes de carrosserie poussent le temps en charge au-delà de cette préconisation, une culasse alimentée en liquide de refroidissement dispose toujours d'un endroit où évacuer la chaleur supplémentaire. Une culasse refroidie par air n'en a pas : la température de refoulement grimpe pendant le service, l'huile calamine sur les soupapes de refoulement, et le report d'huile apparaît à la purge du dessiccateur et dans le réservoir humide. C'est en grande partie pourquoi les autocars urbains et les camions de collecte sont normalement équipés de compresseurs alimentés en liquide de refroidissement.

Avant d'incriminer la conception de refroidissement, mesurez la demande et traquez les fuites avec notre guide sur le cycle d'utilisation du compresseur et la demande d'air des accessoires. Un système qui fuit peut maintenir un compresseur en charge pendant des heures sans que l'avertisseur basse pression, réglé vers 4,1 bar, ne s'allume jamais.

Différences de tuyauterie et d'entretien

Installations alimentées en liquide de refroidissement

• Circuit. Le circuit d'origine prélève le liquide de refroidissement à un point de pression plus élevée et le renvoie à un point de pression plus basse, si bien que le flux est entraîné dès que la pompe à eau tourne. Déplacer une conduite vers un raccord pratique, ou piquer sur un tuyau de chauffage en aval de la valve de commande de chauffage, peut interrompre ce flux.
• Air piégé. Un compresseur monté haut sur le moteur peut retenir une poche d'air après une vidange de liquide de refroidissement. Purgez le circuit et confirmez que les deux conduites chauffent avec le moteur.
• Flexibles et joints. Utilisez des conduites adaptées à la température et à la pression du liquide de refroidissement moteur, renouvelez les rondelles d'étanchéité ou joints toriques aux raccords banjo et à bride, et testez le circuit de refroidissement sous pression après intervention.
• État du liquide de refroidissement. Un inhibiteur épuisé laisse les passages de culasse et les surfaces de joint se corroder, ce qui est souvent l'origine des fuites internes. Un joint de culasse défaillant ou un carter fissuré entraîne alors le liquide de refroidissement dans le circuit d'air ; voir compresseur d'air qui fuit du liquide de refroidissement pour le diagnostic et le nettoyage.

Installations refroidies par air

Il n'y a rien à vidanger ni à purger, mais le compresseur dépend de son environnement. Dégraissez les ailettes et soufflez-les à air basse pression, corrigez les fuites d'huile moteur qui recouvrent le carter, et gardez les protections ajoutées, faisceaux électriques et composants déplacés hors du flux d'air. Les deux conceptions comptent encore sur la conduite de refoulement pour évacuer la chaleur avant le dessiccateur, conservez donc sa longueur, son diamètre et son matériau d'origine.

Comment déterminer lequel équipe votre camion

1. Tracez les conduites à la culasse. Une alimentation et un retour de liquide de refroidissement signifient une culasse alimentée en liquide de refroidissement. Ne confondez pas l'alimentation en huile, le signal du régulateur, la conduite d'admission ou de refoulement avec du liquide de refroidissement.
2. Examinez le carter de la culasse. Des ailettes profondes sur toute la culasse et aucun orifice de liquide de refroidissement indiquent un refroidissement par air. Des ailettes sur le seul bloc-cylindres ne le prouvent pas.
3. Vérifiez la bride de fixation. Les conceptions alimentées par la bride portent des orifices de liquide de refroidissement dans la face de bride, si bien qu'une culasse sans conduites externes peut quand même être refroidie par eau.
4. Lisez la plaque. Les versions refroidies par air et alimentées en liquide de refroidissement d'une même famille peuvent partager un carter-cylindres mais porter des références OE ne différant que de quelques caractères. Notez la référence complète avant que l'ancienne unité ne reparte comme consigne.

Une unité référencée conviendra-t-elle ?

Un référencement croisé qui correspond en cylindrée, bride et entraînement peut quand même être la mauvaise variante de refroidissement. Commencez par ce tableau, puis effectuez le contrôle complet dans comment vérifier la compatibilité d'un compresseur d'air avant l'achat.

Deux erreurs renvoient les camions à l'atelier : faire fonctionner un compresseur alimenté en liquide de refroidissement avec ses orifices bouchés ou ouverts parce que le camion n'avait pas de conduites pour eux, et monter une unité refroidie par air parce qu'elle était en stock et que la bride correspondait. La première surchauffe en charge ; la seconde peut fonctionner correctement un temps avant que calamine et huile n'apparaissent au dessiccateur. En comparant les compresseurs d'air de qualité OE référencés, faites correspondre la variante de refroidissement à la référence OE et à l'application moteur, pas seulement à la cylindrée.

Lequel est le meilleur ?

Pour un poids lourd, autocar ou châssis de chantier moderne à demande d'air réelle, le refroidissement par eau est la conception la plus robuste car il maintient la température de culasse durant de longues périodes en charge et par temps chaud. Le refroidissement par air trouve sa place là où la demande est faible, sans circuit de liquide de refroidissement à entretenir ni risque de fuite de liquide vers le circuit d'air. En pratique, le bon choix est la conception pour laquelle votre moteur a été construit, dimensionnée pour l'air qu'il utilise réellement.