Comment fonctionne le chauffage d'une voiture ?

Le chauffage des véhicules joue un rôle important, non seulement pour le confort des passagers, mais aussi pour le bon fonctionnement du moteur. Que ce soit des voitures à moteur thermique ou des véhicules électriques, le système de chauffage est un élément clé qui permet de gérer la chaleur produite par le moteur ou de générer de la chaleur en l'absence de celui-ci.

Comment fonctionne le chauffage d'une voiture thermique?

Le moteur de votre véhicule génère tellement de chaleur due à la combustion et au frottement que, s'il n'est pas continuellement refroidi, il peut subir des dégâts irréversibles. La plupart des moteurs modernes sont refroidis par un mélange d'eau et d'antigel pour prévenir la corrosion et le gel.

Ce liquide de refroidissement est pompé à travers des canaux dans le moteur, appelés "chemises d'eau", où il absorbe la chaleur. Il circule ensuite vers le radiateur où il se refroidit avant de retourner dans le moteur dans un circuit continu.

Une partie du liquide de refroidissement chaud fait un détour depuis le moteur à travers une vanne d'eau et se dirige vers le radiateur de chauffage. Il s'agit d'une version miniature du radiateur, avec des tubes pour la circulation du liquide de refroidissement et des ailettes de refroidissement pour dissiper la chaleur.

Lorsque vous allumez le ventilateur, un moteur de soufflerie envoie l'air chauffé par le radiateur de chauffage dans l'habitacle. Pour réguler la température, de petites "portes de mélange" s'ouvrent ou se ferment pour contrôler la quantité d'air chaud ou froid qui entre dans l'habitacle à partir du radiateur de chauffage ou de l'unité de climatisation. Il y a également un volet qui régule la quantité d'air frais entrant dans le système de climatisation depuis l'extérieur.

En réglant le système sur "Recirculation", ce volet extérieur se ferme, et le système de climatisation utilise uniquement l'air intérieur pour être chauffé ou refroidi. Cela permet d'atteindre plus rapidement la température souhaitée et peut également empêcher les odeurs extérieures de pénétrer, mais laisser le système en position de recirculation trop longtemps peut provoquer une accumulation de condensation et entraîner de la buée sur les vitres. Si trop peu d'air frais entre, cela peut également augmenter les niveaux de dioxyde de carbone, ce qui peut provoquer de la somnolence.

Si votre véhicule est équipé d'un système de climatisation automatique, il utilise des capteurs pour surveiller l'habitacle et ouvre ou ferme les portes de mélange et le volet extérieur selon les besoins pour maintenir la température que vous avez définie. Les systèmes bi-zone, qui permettent au conducteur et au passager de régler des températures différentes, actionnent des portes de mélange individuelles de chaque côté du tableau de bord.

Une série de volets détermine également où l'air est dirigé, et ces volets s'ouvrent ou se ferment pour ajuster le flux d'air lorsque vous changez les modes de ventilation entre les bouches au sol, le tableau de bord ou le dégivreur.

Bien sûr, votre chauffage ne souffle pas d'air chaud dès que vous démarrez la voiture. Plus il fait froid dehors, plus cela prendra du temps avant que vous ne ressentirez la chaleur – et cela est principalement dû au thermostat, une vanne sensible à la température située dans le système de refroidissement entre le moteur et le radiateur. Les moteurs ont une température de fonctionnement idéale, généralement entre 90 et 104 degrés Celsius ; en dessous de cette température, ils ne fonctionnent pas de manière optimale et émettent plus de pollution. Pour atteindre cette température le plus rapidement possible, le thermostat se ferme pour empêcher le liquide de refroidissement de circuler dans tout le système de refroidissement. Une fois que le moteur est suffisamment chaud, le thermostat s'ouvre. Ce liquide de refroidissement chaud circule alors dans le radiateur de chauffage pour vous réchauffer.

Combien dure le liquide de refroidissement de ma voiture ?

Les changements de liquide de refroidissement font partie de l'entretien standard, vous ne devriez donc pas vous en inquiéter. Cependant, si vous envisagez de le faire vous-même, prenez en compte la distance que vous parcourez quotidiennement. Certains centres de service recommandent de le changer après deux semaines, tandis que d'autres entreprises préconisent de le faire tous les 50 000 km ou tous les cinq ans.

Si vous voulez être sûr, il suffit de vérifier. Des niveaux bas de liquide de refroidissement peuvent entraîner une surchauffe du moteur, ce qui peut rendre le capot brûlant, car le moteur dépasse les températures autorisées. Vous remarquerez également de la vapeur s'échappant du moteur et du capot, indiquant clairement une surchauffe. De plus, cela peut entraîner une diminution de l'efficacité de la consommation de carburant.

Raisons courantes d'un chauffage de voiture défaillant ?

En général, trois raisons principales expliquent pourquoi le chauffage de votre voiture peut ne pas fonctionner : un thermostat défectueux, un radiateur de chauffage défaillant ou des niveaux de liquide de refroidissement insuffisants.

1. Thermostat défectueux

Le thermostat est responsable de la régulation de la température du moteur de votre voiture, mais il joue également un rôle crucial dans le chauffage de l'habitacle. Si le thermostat se bloque ou ne s'ouvre et ne se ferme pas correctement, il peut affecter le flux de liquide de refroidissement chaud vers le radiateur de chauffage, entraînant ainsi la sortie d'air froid au lieu de l'air chaud.

2. Radiateur de chauffage défaillant

Le radiateur de chauffage agit comme un petit radiateur qui utilise le liquide de refroidissement chaud pour réchauffer l'air avant qu'il ne pénètre dans l'habitacle par les bouches d'aération. S'il y a une fuite ou un blocage dans le radiateur de chauffage, cela peut affecter sa capacité à chauffer l'air, ce qui se traduit par un flux d'air froid.

3. Niveaux de liquide de refroidissement insuffisants

Le liquide de refroidissement, également appelé antigel ou fluide de radiateur, joue un rôle vital pour empêcher le moteur de votre voiture de surchauffer. Il circule également à travers le radiateur de chauffage pour chauffer l'air avant qu'il n'entre dans l'habitacle. S'il y a une fuite ou si les niveaux de liquide de refroidissement sont bas, il n'y aura pas assez de liquide chaud pour réchauffer l'air.

Implications d'un chauffage de voiture défaillant

Ne pas pouvoir obtenir de l'air chaud de votre chauffage de voiture peut sembler être un léger désagrément, mais cela peut avoir des implications importantes sur votre sécurité et votre expérience de conduite globale. Tout d'abord, ne pas avoir de chauffage fonctionnel peut rendre la conduite inconfortable, surtout lors des trajets matinaux ou nocturnes, lorsque les températures sont les plus basses. Deuxièmement, si vos vitres s'embuent à cause de l'air froid soufflé par les bouches d'aération, votre visibilité peut être considérablement réduite, rendant la conduite dangereuse. Enfin, si votre chauffage ne fonctionne pas en raison d'un thermostat défectueux ou de faibles niveaux de liquide de refroidissement, cela peut également signifier que votre moteur fonctionne à une température trop basse, causant des dommages et réduisant l'efficacité énergétique.

Comment fonctionne le chauffage d'une voiture électrique ?

En l'absence d'un moteur à combustion, la plupart des voitures électriques utilisent des chauffages électriques. Comme cela réduit l'autonomie de la batterie, la plupart peuvent être préchauffées (ou prérefroidies) pendant qu'elles se rechargent depuis une prise murale. Certaines incluent des sièges et des volants chauffants, et bien que ces éléments consomment beaucoup d'énergie, les conducteurs ont tendance à diminuer le chauffage de l'habitacle, encore plus gourmand en énergie, si leurs mains et leurs fesses sont réchauffées. Nissan a également développé un système de pompe à chaleur économe en énergie pour le chauffage et la climatisation de l'habitacle de sa Leaf électrique. Les chauffages existent depuis longtemps, mais les constructeurs cherchent toujours des moyens de les améliorer.

La première chose à savoir sur les chauffages dans les véhicules électriques (VE) est qu'ils diffèrent de ceux des voitures à essence. Les moteurs à combustion interne produisent beaucoup de chaleur, et une partie de cette chaleur est dirigée vers l'habitacle pour réchauffer les passagers par une froide matinée d'hiver. Les voitures électriques, bien sûr, n'ont pas de moteurs. Alors, comment leurs habitacles sont-ils chauffés ?

Les VE comptent entièrement sur l'électricité pour produire de la chaleur dans leurs habitacles. Les premières voitures électriques, comme la Nissan Leaf originale et la Mitsubishi i-MiEV, utilisaient le chauffage résistif pour ce processus (certains VE modernes, comme le Rivian R1T, l'utilisent encore). Le processus est assez simple et fonctionne un peu comme un radiateur d'appoint que vous pourriez trouver dans une maison. Essentiellement, l'électricité passe à travers un conducteur pour produire de la chaleur. L'air est ensuite soufflé à travers l'élément chauffant et dans l'habitacle, et voilà, un VE est chauffé. Mais le chauffage résistif consomme beaucoup d'énergie, et l'utilisation du chauffage, en conjonction avec des températures extérieures plus froides, réduit considérablement l'efficacité d'un VE et diminue son autonomie estimée.

Les chauffages à coefficient de température positif (CTP) fonctionnent de manière similaire aux chauffages résistifs, mais avec une différence clé. Lorsque le courant est d'abord appliqué à l'élément chauffant, il chauffe rapidement, mais à mesure que la température augmente, la demande de courant diminue et la résistance électrique augmente pour réduire le risque de surchauffe. Grâce à la réduction de la demande de courant, les chauffages CTP sont plus efficaces que leurs homologues résistifs.

Mais il existe une autre méthode de chauffage qui devient de plus en plus populaire dans les voitures électriques modernes : la pompe à chaleur. Les pompes à chaleur ne sont pas nouvelles mais tous les nouveaux véhicules électriques n'en sont pas équipés, et elles sont bien plus efficaces que les chauffages à résistance. Les pompes à chaleur fonctionnent un peu comme votre climatisation, mais à l'envers.

L'air est aspiré de l'extérieur et passe à travers un condenseur qui contient un réfrigérant. Le réfrigérant est comprimé, ce qui crée de la chaleur. L'air chaud est ensuite pompé dans l'habitacle pour le réchauffer. La raison pour laquelle les pompes à chaleur sont une alternative favorable au chauffage traditionnel est double. Premièrement, les pompes à chaleur peuvent également aider à refroidir la voiture, en servant de climatisation. De plus, le processus est plus efficace que le chauffage résistif et exerce moins de pression sur la batterie d'un VE, ce qui réduit la perte d'autonomie liée à l'utilisation du chauffage.

Peu importe l'efficacité du chauffage, son utilisation réduira l'autonomie de votre voiture électrique simplement parce que de l'énergie est nécessaire pour le faire fonctionner. Cependant, comme les chauffages sont utilisés lorsqu'il fait froid, et que le froid en lui-même est suffisant pour dégrader l'autonomie, les conducteurs doivent faire face à deux facteurs qui impactent négativement l'autonomie.

Meilleures pratiques pour utiliser les chauffages dans les voitures électriques

Si vous vivez dans un environnement froid, il existe des moyens de minimiser l'impact de l'utilisation du chauffage de votre voiture sur l'autonomie globale. Si vous pouvez garer votre voiture électrique dans un garage, allumez-la et faites-la chauffer pendant qu'elle est en charge. Cela permettra à la voiture d'atteindre la température souhaitée avant même que vous ne la débranchiez, et elle n'aura pas besoin d'utiliser l'énergie de sa batterie pour se réchauffer par temps froid, car elle sera alimentée par le chargeur. De nombreuses voitures électriques vous permettent d'activer le chauffage depuis votre smartphone, comme la Ford Mustang Mach-E et la Hyundai Ioniq 5.

Un autre conseil est de ne pas oublier les autres éléments chauffants de votre voiture. Les volants chauffants et les sièges chauffants consomment de l'énergie, mais ils n'affectent pas autant l'autonomie globale que le chauffage de tout l'habitacle. Pensez à utiliser ces fonctionnalités pour vous garder au chaud après avoir porté l'intérieur à une température confortable, afin d'éviter que votre voiture électrique ne continue à puiser de l'énergie pour chauffer l'habitacle.