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Mauvais diagnostic : Mauvais diagnostic d’un problème de système de refroidissement

J’ai récemment aidé un ami avec un problème de système de refroidissement dans sa BMW 2002 de 1974. C’était l’une de ces expériences où tout semblait simple, et pourtant nous sommes arrivés exactement à la mauvaise conclusion. Il vaut la peine de comprendre pourquoi.

Nous faisions un voyage en voiture pour nous rendre à un événement BMW à Greenville, en Caroline du Sud. La voiture de mon ami et son moteur récemment reconstruit avaient fonctionné sans problème sur le trajet de mille kilomètres. Mais après notre arrivée à Greenville et notre installation dans nos hôtels respectifs, il m’a envoyé un message pour me signaler que la voiture surchauffait, la jauge de température montant dans le rouge lors du réchauffement, à l’arrêt ou en conduisant. Il a touché la durite inférieure du radiateur et l’a trouvée froide, ce qui indique que le thermostat ne s’ouvrait pas. Il s’est procuré un autre thermostat, a conduit la voiture prudemment jusqu’à un magasin NAPA voisin, a acheté du liquide de refroidissement et un bac de récupération, et a changé le thermostat sur le parking, mais cela n’a pas réglé le problème.

We've all been taught that if the lower radiator hose is cold, the thermostat isn't opening, and it's true, but there can be more to it than that.
On nous a tous appris que si la durite inférieure du radiateur est froide, le thermostat ne s’ouvre pas, et c’est vrai, mais il peut y avoir plus que cela. Rob Siegel

D’abord, mettons au point une certaine terminologie. Le mot « surchauffe » implique l’une des deux choses suivantes. Il peut signifier que la jauge de température tourne dans le rouge mais que le système est toujours fermé et pressurisé, ou que le propriétaire a ignoré les signes d’avertissement et a continué à conduire la voiture, et que le liquide de refroidissement s’est échappé de sous le bouchon du radiateur, créant le classique compartiment moteur fumant. Sur toute voiture avec une tête en aluminium, vous voulez vraiment éviter cette dernière situation, car elle est susceptible de causer la tête de se déformer ou de se fissurer, donc en s’arrêtant lorsque la température a embrassé la zone rouge, mon ami a fait exactement ce qu’il aurait dû faire pour prévenir le désastre.

Puis, laissez-moi expliquer la distinction entre la surchauffe telle que décrite ci-dessus, et le fonctionnement à chaud. Si le système de refroidissement fonctionne fondamentalement (pas de fuite d’antigel, le thermostat s’ouvre, la pompe à eau tourne, le ventilateur souffle), et la température se situe à peu près au milieu de la jauge lorsque la voiture est conduite à vitesse sur l’autoroute, mais se dirige vers le rouge par temps chaud lorsque la voiture est dans le trafic, le problème est presque toujours causé par un radiateur partiellement bouché, un ventilateur de refroidissement trop petit ou trop lent, ou les deux.

Mais si une voiture surchauffe dans toutes les situations, c’est généralement causé par l’une des six choses suivantes. Le thermostat peut être bloqué en position fermée. Le radiateur peut être mal bouché, ce qui se fait souvent passer pour un blocage du thermostat. La turbine à l’arrière de la pompe à eau peut ne pas déplacer de liquide de refroidissement parce qu’elle s’est cassée ou est très corrodée. Il peut y avoir de l’air qui doit être purgé du système de refroidissement. Il peut y avoir une restriction dans l’un des passages du liquide de refroidissement dans le moteur. Ou le joint de culasse pourrait être soufflé.

An example of a water pump whose impeller is so corroded that its ability to move coolant is seriously compromised.
Un exemple de pompe à eau dont la roue est tellement corrodée que sa capacité à déplacer le liquide de refroidissement est sérieusement compromise. Rob Siegel

Bien sûr, il existe une autre possibilité – la voiture ne fonctionne pas réellement à chaud et le problème se situe au niveau de la jauge ou du capteur. Vous entendrez souvent « Vérifiez-le avec un pistolet à température infrarouge », mais ce n’est pas le slam-dunk que beaucoup de gens pensent. La plupart des thermostats s’ouvrent quelque part entre 160 et 200°F, et la plupart des moteurs sont réchauffés à environ 200°F, mais cela ne signifie pas que vous verrez ces chiffres sur le pistolet infrarouge. Il y a plusieurs raisons à cela. Tout d’abord, le capteur de température de la voiture est immergé dans le liquide de refroidissement du système fermé, alors que vous ne pouvez pointer le pistolet infrarouge que sur l’extérieur d’un tuyau ou d’un composant métallique, de sorte que le pistolet infrarouge ne vous indiquera jamais la température réelle du liquide de refroidissement. Le pistolet infrarouge ne vous donnera donc jamais la température réelle du liquide de refroidissement. Et vous pouvez obtenir des lectures très différentes sur les tuyaux en caoutchouc, les cols de radiateur en métal et les boîtiers de thermostat. Deuxièmement, la jauge de température du tableau de bord n’est pas calibrée en degrés, donc à moins que vous n’ayez déjà farfouillé avec le pistolet IR lorsque votre voiture fonctionnait normalement et que vous ayez appris que la moitié de la jauge correspond, disons, à 200°F au niveau du radiateur, la lecture du pistolet n’est pas aussi significative que vous le pensez. Une fois que vous avez côtoyé des voitures pendant un certain temps, la métrique de siège de pantalon « si ça sent la chaleur, c’est chaud, et si ce n’est pas le cas, ça ne l’est pas » peut être plus significative que le pistolet.

Mais même si vous utilisez un pistolet IR et déterminez que tout va bien et que le problème est dans la jauge, avez-vous déjà essayé de conduire une voiture sur une longue distance avec une jauge de température bloquée ? C’est incroyablement stressant. Tout ce à quoi vous pouvez penser est « Que se passe-t-il si quelque chose va vraiment mal alors qu’elle est chevillée ? »

Infrared temperature guns are popular, but you really need to use them before you have trouble in order to get a baseline on what the temperature should be. This is on the upper radiator tank of a barely warmed-up car.
Les pistolets de température à infrarouge sont populaires, mais vous devez vraiment les utiliser avant d’avoir des problèmes afin d’obtenir une base de référence sur ce que la température devrait être. Ceci est sur le réservoir supérieur du radiateur d’une voiture à peine réchauffée. Rob Siegel

Avec cela, revenons à l’histoire. Mon ami a boité sa voiture chaude jusqu’à mon hôtel, s’arrêtant chaque fois que la jauge de température approchait du rouge et attendant qu’elle refroidisse. Lorsque je l’ai rejoint sur le trottoir, j’ai vérifié ses observations. J’ai observé de mes propres yeux le démarrage et le réchauffement de la voiture, et j’ai vu la jauge de température grimper régulièrement du bleu au centre, puis au rouge. J’ai touché la durite inférieure du radiateur et elle était effectivement froide. J’ai convenu que cette voiture semblait présenter les symptômes classiques d’une voiture dont le thermostat ne s’ouvrait pas. Le fait qu’il ait remplacé le thermostat et que cela n’ait pas résolu le problème était étrange, mais à l’ère de la mondialisation et des pièces de rebut, je connais des gens qui ont eu plusieurs thermostats défectueux d’affilée.

J’ai vérifié que la pompe à eau déplaçait effectivement le liquide de refroidissement. Si le thermostat est ouvert, vous pouvez généralement voir le liquide de refroidissement se déplacer dans le réservoir en haut du radiateur, mais avec le thermostat fermé, cela ne fonctionnera pas. Le moteur de la 2002 a un « diviseur d’eau » boulonné sur le côté de la tête. Le capteur de température du liquide de refroidissement y est vissé. Il était facile de dévisser le capteur et de vérifier que le liquide de refroidissement circulait réellement à travers lui. Le diviseur d’eau et le thermostat étaient chauds au toucher. J’ai mis la main à l’intérieur et allumé le chauffage, et de l’air chaud s’est échappé des bouches d’aération du tableau de bord. Il me semblait bien que le liquide de refroidissement bougeait.

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Le « diviseur d’eau » avec les capteurs de température. Dévissez l’un ou l’autre et vous pouvez regarder le liquide de refroidissement s’écouler à travers lui. Rob Siegel

J’ai testé la fonctionnalité brute du capteur et de la jauge en débranchant le capteur et en vérifiant que la jauge tombe à zéro. J’ai ensuite mis à la terre le fil du capteur, et la jauge a immédiatement plafonné à un niveau élevé.

Alors, quoi d’autre ? C’était un moteur nouvellement reconstruit. En regardant dans le radiateur, il n’y avait pas de bulles ou d’huile dans le liquide de refroidissement indiquant un joint de culasse manifestement soufflé ou une tête fissurée. Je ne comprenais pas, mais comme on dit dans le monde médical, « Quand vous entendez des sabots, pensez à des chevaux, pas à des zèbres. » « Chevaux » serait un thermostat bloqué ou un radiateur bouché. « Zèbres » serait une restriction bizarre quelque part.

Il se faisait tard, alors nous avons tiré la voiture de mon ami dans le parking de mon hôtel et l’avons garée à côté de ma propre BMW 2002. Je l’ai ramené à son hôtel pour la nuit.

Au matin, j’ai récupéré mon ami et nous avons obtenu plus de liquide de refroidissement. J’ai vérifié que ma propre voiture courait à mi-chemin de la jauge et que son tuyau de radiateur inférieur était chaud, donc clairement le thermostat de ma voiture s’ouvrait et ma jauge et mon capteur fonctionnaient correctement. Après avoir purgé son système – ce qui n’a fait aucune différence – j’ai ensuite commencé à échanger les pièces du système de refroidissement avec ma voiture.

J’ai fait le plus facile en premier – le capteur de température du liquide de refroidissement. J’ai oublié de desserrer mon bouchon de radiateur d’abord, donc quand j’ai dévissé le capteur, le liquide de refroidissement a jailli, mais heureusement, il n’était pas brûlant. J’ai échangé les capteurs et je n’ai constaté aucun changement ; ma voiture affichait toujours au milieu de la jauge, mais la sienne démarrait toujours bas et flottait dans le rouge au fur et à mesure qu’elle se réchauffait.

Puis, j’ai échangé les thermostats. Le ‘stat’ monté à l’extérieur de la 2002 a rendu cela facile, bien que désordonné. Mais mon thermostat connu et bon n’a eu aucun effet sur sa voiture ; le tuyau inférieur ne s’ouvrait toujours pas et la jauge se dirigeait toujours vers le rouge.

The external thermostat on a BMW 2002 makes it easy to swap by undoing three hose clamps.
Le thermostat externe d’une BMW 2002 permet de l’échanger facilement en défaisant trois colliers de serrage. Rob Siegel

J’ai interrogé mon ami sur son radiateur. Il a dit qu’il avait été récemment ré-étalonné. Pourtant, il semblait probable que le radiateur était le problème.

J’étais sur le point d’échanger les radiateurs (c’est assez facile ; ils ne sont maintenus que par quatre boulons de 10 mm), mais je me suis arrêté et j’ai pensé que je devais attendre parce que la prochaine chose la plus facile à faire serait d’échanger les groupes d’instruments. Étant donné que le mode de défaillance de l’indicateur de température sur une 2002 est habituellement qu’il soit instable ou qu’il atteigne immédiatement une valeur élevée (je n’en ai jamais vu un démarrer à froid, se réchauffer, puis s’installer sur une valeur élevée incorrecte), je n’avais aucune raison de suspecter l’indicateur de température, mais c’était quelque chose à barrer. Et plus je fais ça depuis longtemps, plus je suis conscient qu’à chaque fois que je pense « je ne pense pas que ce soit ça », j’admets que j’ai un angle mort devant « ça ».

À ce moment-là, quatre amis sont entrés dans le garage, des gens que je connais depuis 30 ans grâce au chapitre du BMW Car Club of America de Boston. Ils ont demandé ce que nous faisions, et je leur ai donné le topo. Il y a souvent un certain agacement qui peut provenir de personnes bien intentionnées qui interviennent avec des conseils sur quelque chose sur lequel vous avez déjà passé des heures, mais comme je ne savais pas quelle était la cause du problème, j’ai essayé d’être ouvert d’esprit.

Un ami, le plus ancien et le plus expérimenté du groupe, a posé ses mains sur le radiateur et a immédiatement dit, « Vous avez dit qu’il surchauffe ? Ce truc est à peine chaud. »

J’ai fait une pause et j’ai dit avec précaution, « Ce n’est pas une surchauffe dans le sens d’une fuite de liquide de refroidissement, mais il tourne dans le rouge, et je n’ai aucune raison de douter de la jauge. »

« Si ce moteur tournait vraiment dans le rouge, » a dit mon ami le plus âgé, « il serait brûlant. Vous ne pourriez pas vous en approcher. Et quand vous avez défait ce bouchon de radiateur, le liquide de refroidissement serait soufflé partout et vous brûlerait. »

J’ai réalisé qu’il avait raison. Après tout, quand j’ai bêtement défait le capteur de température de ma voiture plus tôt, il a relâché la pression et le liquide de refroidissement a jailli. Soudainement, échanger les groupes de jauges n’était plus un exercice académique. Mon ami a retiré le groupe de sa voiture, et j’ai arraché celui de la mienne. Nous avons mis le mien dans le sien et, à ma grande surprise, la température n’était indiquée qu’à environ un quart de la hauteur de la jauge. Alors peut-être que c’était la jauge.

« OK, remettons votre faisceau en place », ai-je dit. « Nous devrions voir la haute température à nouveau. Si c’est le cas, alors nous l’avons cloué. » Mon ami a équilibré le cluster sur la colonne de direction et a branché le câble à l’arrière. La lecture était bonne. Je me suis gratté la tête.

« Maintenant, installez le cluster pour de vrai », ai-je dit. « Accrochez tous les câbles et serrez tout. »

Et c’est là que nous avons trouvé la cause profonde du problème.

Parce que les BMW anciennes ont souvent des jauges de gaz et de température qui sautent, il est courant de faire passer un fil de terre supplémentaire de l’arrière du cluster à la carrosserie de la voiture. Certaines personnes mettent à la terre la plaque métallique à l’arrière du groupe, mais d’autres mettent directement à la terre les écrous à l’arrière des poteaux qui fixent les jauges de température et de carburant. C’est ce que mon ami avait fait.

Mais les fils de mise à la terre n’étaient pas le problème. C’est quand il est allé connecter la borne à anneau à l’arrière de la jauge de température qu’il a remarqué que le simple fait de déplacer l’écrou à l’arrière du poteau changeait la lecture sur la jauge.

The nut on the threaded post holding in the temperature sensor.
L’écrou sur le poteau fileté qui maintient le capteur de température. Rob Siegel

J’ai bricolé avec l’arrière de la jauge. Il semblait que ce n’était pas un problème d’écrou desserré mais qu’il y avait une certaine connexion électromécanique entre le poteau et la jauge elle-même. J’ai découvert qu’en penchant simplement le poteau d’un côté ou de l’autre, je pouvais faire en sorte que la jauge indique trois choses différentes : La température basse (et apparemment correcte), une température artificiellement élevée mais raisonnable, ou une température trop élevée. Grâce à des essais et des erreurs, j’ai réussi à serrer les choses tout en générant la lecture correcte.

Et avec cela, nous avons non seulement réparé la voiture, mais aussi reconstitué la médecine légale incorrecte. C’est une étude fascinante sur le fait de se tromper. Pour résumer :

1) Le propriétaire d’une voiture, qui a récemment payé une facture salée pour l’installation d’un moteur reconstruit, voit la jauge de température se diriger vers le rouge. Le propriétaire ne veut pas casser la tête du moteur nouvellement reconstruit, alors il arrête de conduire.

2) Le propriétaire palpe la durite inférieure du radiateur et la trouve froide. Il conclut que le thermostat ne s’ouvre pas, se procure un autre thermostat et l’installe. Aucun changement.

3) Le propriétaire conduit la voiture jusqu’à mon hôtel, s’arrêtant chaque fois que la jauge approche du rouge.

4) Je vérifie tout cela au bord du trottoir.

5) Le lendemain, je remplace à nouveau le thermostat par un thermostat connu de ma propre voiture, toujours aucun changement.

Alors, comment avons-nous pu nous tromper à ce point ? Parce que la voiture n’a jamais été conduite assez longtemps pour être réchauffée. Chaque fois que la jauge de température touchait le rouge, on l’arrêtait. C’est pourquoi le thermostat ne s’ouvrait pas.

Nous avons suivi des décennies d’expérience que jauge chaude + tuyau inférieur de radiateur froid = thermostat coincé. La température fraîche d’octobre à Greenville et le fait que le radiateur avait été récemment refait ont permis de faire passer un non-problème pour un problème.

La dépense n’a pas coûté cher – plusieurs heures de temps et le coût d’un thermostat, de quelques gallons d’antigel et d’un bassin collecteur. Mon ami était un peu gêné, mais j’aurais fait la même chose.

Vivre et apprendre.