Moteurs diesel de remplacement refroidis par air ou par eau : lequel est le meilleur pour les engins de chantier ?

Un atelier fonctionnant avec les panneaux latéraux ouverts peut sembler parfaitement normal. Cependant, remettez la machine en marche, fermez l'enceinte, faites chauffer l'huile hydraulique et ajoutez de la poussière en suspension : la marge de température peut alors disparaître. Le système de refroidissement est donc l'un des premiers points à prendre en compte lors du choix d'un moteur diesel de remplacement.

Dans la plupart des projets, le point de départ le plus sûr est l'architecture déjà intégrée à la machine. Conservez le refroidissement par air si le ventilateur, les carénages, les joints et le flux d'air d'entrée à sortie peuvent être restaurés. Conservez le refroidissement par eau si le circuit du radiateur, la disposition des ventilateurs, le cheminement des tuyaux et le débit du liquide de refroidissement sont compatibles avec le moteur prévu. C'est l'application qui détermine le refroidissement ; l'étiquette du système de refroidissement n'est pas déterminante.

Réponse rapide : Pour choisir entre un moteur refroidi par air et un moteur refroidi par eau, évitez de changer de système sauf si la machine fait l'objet d'une refonte complète. Comparez l'ancien et le moteur proposé en détail : puissance, vitesse, couple, encombrement, dissipation thermique, conditions d'utilisation, accessibilité pour le nettoyage et méthode de mise en service. La notoriété de la marque du moteur ne garantit pas le bon fonctionnement du système de refroidissement sur la machine finale.

Moteur refroidi par air ou moteur refroidi par eau : quels changements dans la machine ?

Un moteur diesel refroidi par air dissipe la chaleur grâce à des ailettes situées sur le moteur lui-même. Son ventilateur doit faire circuler l'air autour des cylindres et des culasses selon un circuit précis. Si l'on supprime un guide, si l'on laisse un jeu dans un joint ou si l'air chaud ne peut s'échapper, une partie de ce circuit est perdue. Les carters autour du moteur sont des éléments fonctionnels, et non décoratifs.

Un moteur diesel refroidi par eau fonctionne différemment : le liquide de refroidissement en circulation transporte la chaleur vers le radiateur, où le flux d'air du ventilateur la dissipe. L'état du radiateur est important, tout comme la pompe à eau, le thermostat, les durites, le système de remplissage et d'expansion, le carénage et la circulation de l'air dans le compartiment moteur.

Cela a des répercussions bien plus importantes que sur le seul fluide de refroidissement. Cela modifie ce qui doit tenir dans le compartiment moteur, quels composants restent sur la machine, où la saleté s'accumule, ce à quoi les techniciens doivent accéder et ce qui doit être vérifié avant d'approuver un moteur nu.

Sur une installation de moteur diesel industriel, le système de refroidissement fait autant partie de la conception de la machine que du moteur.

Quand un moteur diesel refroidi par air est-il le meilleur choix de remplacement ?

Optez pour un système de refroidissement par air si la machine a été conçue pour ce type de refroidissement et si le circuit de ventilation d'origine est encore fonctionnel. Cette solution évite d'avoir à prévoir l'espace nécessaire pour un radiateur, à ajouter des canalisations de refroidissement et des marges de dilatation, ainsi qu'à fabriquer des supports dont le boîtier n'a jamais été équipé.

Le refroidissement par air dépend toujours d'une installation rigoureuse. Le ventilateur doit recevoir suffisamment d'air propre, les grilles de refroidissement doivent être présentes et les joints doivent empêcher l'air de contourner les surfaces chaudes. L'air chaud refoulé doit quitter le compartiment moteur sans retourner à l'entrée du ventilateur. La fermeture d'un panneau du compartiment moteur peut modifier ces trois conditions.

La conception mérite une attention particulière dans les environnements poussiéreux, riches en fibres, en boue ou en dépôts huileux, ou lorsque l'accès pour le nettoyage est limité. Les dépôts sur les ailettes réduisent le transfert de chaleur, tandis qu'un carénage endommagé peut détourner l'air des zones qui en ont besoin. Une équipe de maintenance doit également pouvoir accéder en toute sécurité au mécanisme d'entraînement du ventilateur, nettoyer les surfaces de refroidissement et vérifier l'étanchéité des joints et le bon fonctionnement des couvercles.

Pour les équipements à plateforme Deutz, le Gamme de moteurs de remplacement 912/W et Gamme de moteurs de remplacement refroidis par air 914 Ce sont des exemples de familles de moteurs refroidis par air. L'adéquation exacte dépend toutefois du modèle complet, de la puissance nominale, de la vitesse, de l'interface avec l'équipement et des conditions de fonctionnement.

Questions de sélection sur les systèmes refroidis par air

• La machine a-t-elle été conçue à l'origine pour un moteur refroidi par air ?
• Le ventilateur, les couvercles, les déflecteurs, les joints et les conduits sont-ils complets et correctement positionnés ?
• L'air frais peut-il entrer sans aspirer une quantité excessive de poussière ou d'air chaud vicié dans l'entrée de refroidissement ?
• Existe-t-il un chemin dégagé pour que l'air chaud évacué puisse quitter l'enceinte ?
• Est-il possible d'inspecter et de nettoyer les ailettes et l'entrée du ventilateur sans démontage important ?
• Une température ambiante élevée, l'altitude, des modifications de l'enceinte ou des charges thermiques hydrauliques réduisent-elles la marge disponible ?

En cas d'incertitude, le circuit de refroidissement doit être revu avant que la configuration du moteur ne soit définitive.

Quand un moteur diesel refroidi par eau est-il le meilleur choix de remplacement ?

Lorsqu'un circuit de refroidissement fonctionnel est déjà intégré à la machine, le remplacement par un modèle refroidi par eau est la solution la plus logique. Il peut également convenir à un boîtier doté de conduits d'entrée et de sortie de radiateur bien définis, à condition que le moteur prévu et le circuit complet soient vérifiés conjointement.

Le choix d'un radiateur ne se base pas uniquement sur ses dimensions extérieures. La conception du faisceau, sa propreté, le diamètre du ventilateur, la conception des pales, leur sens de rotation, la vitesse du ventilateur, la position du carénage, la perte de charge, le débit du liquide de refroidissement, le cheminement des durites et les conditions ambiantes influent tous sur la dissipation de la chaleur. Un radiateur conçu pour une certaine puissance ou un certain cycle de service peut ne pas présenter une marge suffisante pour un autre.

Le circuit de refroidissement requiert également une attention particulière. Les points hauts peuvent emprisonner de l'air. Les durites souples ou mal fixées peuvent se plier ou s'affaisser. Un remplissage et un système d'expansion incorrects peuvent rendre le dégazage difficile. L'air refoulé par le ventilateur peut recirculer vers l'entrée du radiateur si les joints du compartiment sont défectueux. Le moteur peut réussir un test au banc d'essai alors que la machine finie chauffe encore, car le système côté machine est différent de celui utilisé pour le test.

Les familles de châssis Deutz refroidis par eau utilisées dans le secteur de la construction comprennent : Gamme de moteurs de remplacement 1013 et la famille de 2012 présentée dans le catégorie de moteurs de remplacement DeutzCes noms de famille constituent un point de départ technique, et non une décision d'adéquation automatique.

Questions de sélection refroidies à l'eau

• Quel est le flux thermique et le cycle de fonctionnement que le radiateur doit gérer ?
• Les raccords d'entrée, de sortie, de dérivation, de remplissage et d'expansion du liquide de refroidissement sont-ils correctement disposés ?
• La rotation du ventilateur, la direction du flux d'air, la position du carénage et l'espacement entre le ventilateur et le noyau correspondent-ils au boîtier ?
• L'air chaud peut-il s'échapper sans recirculer à travers le radiateur ?
• Le radiateur est-il exposé à de la poussière, des débris, de la boue ou à la chaleur de l'huile hydraulique, ce qui modifie les exigences de nettoyage ou de dimensionnement ?
• Le système peut-il être rempli, purgé, inspecté et entretenu en toute sécurité ?

Pourquoi est-il généralement plus sûr de préserver l'architecture de refroidissement d'origine ?

Le changement de système de refroidissement transforme le remplacement d'un moteur en un projet d'usinage complexe. Il peut être nécessaire de prévoir de nouveaux espaces, supports, ouvertures, pièces d'entraînement, points d'entretien et commandes, et la répartition des masses peut être modifiée. Les refroidisseurs hydrauliques, les refroidisseurs d'air de suralimentation, le dégagement de l'échappement et les panneaux d'accès peuvent tous être concernés par cette modification.

Il existe des raisons valables de procéder à une conversion, mais les avantages doivent justifier un plan de validation complet au niveau de la machine. Si l'architecture actuelle peut supporter les exigences de charge et d'environnement, son maintien permet généralement de réduire le nombre de nouvelles interfaces à concevoir, à construire et à mettre en service.

Ceci est particulièrement important pour l'acquisition d'engins de chantier, car le produit se limite généralement au moteur nu. Le constructeur ou l'intégrateur de la machine reste responsable de la capacité du radiateur, des conduits, des protections, du refroidissement hydraulique, des structures de montage, de la tuyauterie, du câblage, des systèmes de sécurité et de la mise en service finale. Commander une architecture de refroidissement différente sans attribuer ces responsabilités aboutit à un projet incomplet.

Que faut-il vérifier avant de commander un moteur nu de remplacement ?

Le choix du système de refroidissement intervient une fois le moteur et la machine correctement identifiés. Procédez aux huit vérifications suivantes avant d'approuver la production.

1. Enregistrer l'identité du moteur existant

Notez le modèle complet, le suffixe, le numéro de série, la puissance nominale et l'application sur la machine. Prenez des photos nettes de tous les côtés, y compris des raccords du ventilateur ou du radiateur, du carter de volant moteur, des supports, du carter d'huile, des filtres, du turbocompresseur, du démarreur et des commandes. Même des moteurs appartenant à la même famille peuvent présenter des différences au niveau d'un élément crucial pour l'installation.

2. Vérifier la puissance, la vitesse, le couple et le rapport cyclique

Consignez la puissance et la vitesse nominales, ainsi que la charge normale, la charge de pointe, le profil de fonctionnement quotidien et la demande hydraulique. Les engins de chantier nécessitent souvent une réponse de couple efficace sur une large plage de vitesses de travail, et pas seulement une valeur de puissance maximale. Chaque valeur doit être associée à son modèle précis et à ses conditions d'utilisation.

3. Vérifier les interfaces mécaniques et l'enveloppe

Mesurez et comparez le volant moteur, le carter, l'accouplement, la prise de force, les supports, le dégagement du carter d'huile, la voie de levage et la zone d'accès. Un refroidissement correct ne suffira pas si l'interface arrière, le carter d'huile ou le support ne peuvent être installés.

4. Cartographier le trajet complet de rejet de chaleur

Tracez le parcours de la chaleur du début à la fin. Sur une machine refroidie par air, suivez l'entrée d'air, le ventilateur, les carénages, les ailettes, les joints d'étanchéité et la sortie d'air chaud. Sur une machine refroidie par eau, suivez le circuit de refroidissement, puis le radiateur, le ventilateur, le carénage, les points de remplissage et de détente, et le flux d'air dans le compartiment. Ajoutez les échangeurs de chaleur hydrauliques ou d'air de suralimentation au schéma lorsqu'ils partagent ce flux d'air.

5. Définir l'environnement d'exploitation

Consignez les conditions ambiantes maximales et minimales prévues, l'altitude, l'humidité, la présence de poussière ou de débris, ainsi que la pente du terrain. Notez également les conditions de travail en espace confiné et la présence de sources de chaleur à proximité. Ces informations influent sur la puissance disponible, la réserve de refroidissement, la filtration et la fréquence d'entretien des surfaces de refroidissement.

6. Vérifier le fonctionnement du ventilateur, du système électrique et des commandes

Vérifiez le rapport d'entraînement du ventilateur ou la logique de commande, la disposition des courroies, la tension du système, le démarreur, l'alternateur, les capteurs, les indicateurs, les alarmes, les fonctions d'arrêt et les connexions du faisceau électrique. Un moteur mécanique peut nécessiter un appariement précis des circuits électriques et de commande.

7. Protéger l'accès au nettoyage et à l'entretien

Vérifiez l'accès avec les protections et les panneaux en place, et non lorsque le compartiment moteur est ouvert. Les filtres, courroies, grilles de radiateur, ailettes, points de vidange et trappes d'inspection doivent rester accessibles. Si le nettoyage courant devient difficile, la machine risque de fonctionner avec une réserve de refroidissement inférieure à celle prévue lors de sa conception.

8. Séparer la réception du moteur de la mise en service de la machine

Avant l'expédition, convenez de la configuration du moteur, des points de test, des preuves d'inspection et de l'identification de l'unité. La mise en service est une opération distincte sur la machine finie : vérification des fluides, de la ventilation, de la tension de la courroie, de l'alignement, du premier démarrage, du préchauffage, de la charge contrôlée, du comportement thermique, des alarmes, des fuites et de l'état après fonctionnement.

Comment ANTAIOS POWER prend-il en charge la compatibilité avec les systèmes de refroidissement ?

ANTAIOS POWER se spécialise dans les moteurs de remplacement neufs, fabriqués en Chine, pour les engins de chantier. La fourniture de moteurs nus est courante pour cette application. Le processus d'appariement commence par l'identification de l'ancien moteur, le type de machine, la puissance et la vitesse nominales, les conditions de fonctionnement, des photos et les informations d'interface.

La configuration proposée peut ensuite être évaluée au regard des exigences mécaniques, de refroidissement, d'admission, d'échappement, électriques et de contrôle de la machine. Un accord technique écrit doit préciser la configuration retenue, les composants inclus, les interfaces validées, le périmètre des essais au niveau du moteur et les tâches restant à la charge de l'intégrateur.

ANTAIOS POWER processus de correspondance et de test technique Peut prendre en charge la revue de configuration et la vérification convenue au niveau du moteur. Les essais sur banc permettent de vérifier les paramètres moteur spécifiés dans les conditions de test convenues, mais les performances de refroidissement finales dépendent toujours de la machine installée.

Pour une analyse de projet, veuillez envoyer la plaque signalétique, le modèle complet du moteur, le type d'équipement, la puissance et la vitesse nominales, des photos du système de refroidissement, des schémas des compartiments, les dimensions des interfaces, l'environnement d'exploitation et le marché cible de conformité via le page de contact d'ANTAIOS POWER.

Conclusion

Le meilleur moteur de remplacement n'est pas seulement un moteur refroidi par air ou par eau. Il s'agit d'une configuration adaptée à l'architecture d'origine de l'engin de chantier, à ses exigences de service, à ses interfaces, à son environnement, à l'accessibilité pour la maintenance et au plan de mise en service.

Avec un refroidissement par air, il n'y a pas de circuit de refroidissement liquide, mais le ventilateur, les carénages, les ailettes propres et la sortie d'air chaud ne laissent que peu de place aux approximations. Avec un refroidissement par eau, le circuit du radiateur impose ses propres vérifications : capacité, performances du ventilateur, disposition des tuyaux, dégazage et flux d'air à l'intérieur du boîtier. Dans la mesure du possible, conservez le système de refroidissement existant. Si ce système doit changer, envisagez une refonte complète plutôt qu'un simple changement de modèle.

FAQ

Un moteur diesel refroidi par air est-il plus fiable qu'un moteur refroidi par eau ?

Pas par définition. Chaque système présente des points faibles différents. Le choix du moteur, son installation, la gestion de la saleté, l'accessibilité pour la maintenance et l'utilisation réelle ont tous une influence bien plus importante que les termes « refroidi par air » ou « refroidi par eau » figurant sur une fiche technique.

Un moteur refroidi par air nécessite-t-il moins d'entretien de son système de refroidissement ?

L'entretien du liquide de refroidissement et des durites de radiateur n'est plus nécessaire, mais la maintenance reste indispensable. Le ventilateur, la courroie d'entraînement (le cas échéant), les ailettes, les carters, les déflecteurs, les joints et les conduits d'air doivent toujours être inspectés et nettoyés. L'accumulation de poussière ou un carénage mal positionné peuvent réduire considérablement la capacité de refroidissement.

Un radiateur existant peut-il être réutilisé avec un moteur de remplacement refroidi par eau ?

Il est possible que cela soit envisageable après vérification de son état et de sa capacité en fonction de la puissance moteur prévue, du service, des conditions ambiantes, de la configuration du ventilateur, de la charge thermique hydraulique et du débit d'air dans le compartiment. Le simple fait de raccorder correctement les durites ne garantit pas que le radiateur puisse dissiper suffisamment de chaleur.

Un moteur refroidi par eau peut-il remplacer un moteur refroidi par air dans la même machine ?

Uniquement par le biais d'une refonte documentée. La conversion comprend un radiateur, un ventilateur et un carénage, une tuyauterie de refroidissement, des dispositifs de remplissage et d'expansion, des supports, des ouvertures de ventilation, des points d'entretien et de nouveaux contrôles de mise en service. Les impacts mécaniques, électriques, de sécurité et de conformité doivent également être examinés.

Quelles informations sont nécessaires pour comparer les candidats au remplacement ?

Préparez la plaque signalétique complète du moteur et son numéro de série, le type d'équipement, la puissance et la vitesse nominales, le cycle de service, des photographies du moteur, les détails de montage et du carter du volant moteur, la configuration du refroidissement, le système électrique, les dimensions du compartiment, les conditions ambiantes, l'altitude, l'exposition à la poussière et les exigences d'émissions applicables.