Froid et climatisation auto

Le cours de Froid et climatisation auto (UE4 « Procédés de fabrication et froid », semestre 3) présente le fonctionnement des systèmes de réfrigération et de climatisation des véhicules. Au Niger, où la température extérieure dépasse régulièrement 40 °C et où l’habitacle d’un véhicule garé au soleil peut atteindre 60 à 70 °C, la climatisation n’est pas un luxe : elle conditionne le confort et la vigilance des conducteurs, le transport de passagers et parfois celui de denrées (camions frigorifiques). Ces conditions sévères sollicitent fortement compresseurs, condenseurs et circuits de refroidissement moteur, et la poussière encrasse les échangeurs.

Le cours va des bases thermodynamiques (chaleur sensible et latente, relation pression-température, COP) au cycle frigorifique, puis aux composants réels d’une boucle de climatisation automobile, et se termine par le diagnostic et la maintenance avec des TP guidés sur station de charge.

Objectifs d’apprentissage

• Utiliser les notions de chaleur sensible, chaleur latente et saturation pour expliquer la production de froid.
• Tracer et exploiter le cycle frigorifique à compression de vapeur (puissance frigorifique, travail, COP, débit de fluide).
• Connaître les fluides frigorigènes automobiles (R12, R134a, R1234yf), leurs huiles et leurs enjeux environnementaux.
• Identifier et expliquer le rôle de chaque composant d’une boucle de climatisation et du circuit de refroidissement moteur.
• Diagnostiquer une climatisation par les pressions, la surchauffe et le sous-refroidissement, et réaliser récupération, tirage au vide et charge en sécurité.

Prérequis

Notions de base en thermodynamique (premier principe, enthalpie, changements d’état) et en mécanique des fluides (pression absolue et relative, débit).

Plan du cours

1. Bases thermodynamiques du froid et du confort thermique
2. Le cycle frigorifique à compression de vapeur et les fluides frigorigènes
3. Composants de la climatisation automobile et refroidissement moteur
4. Diagnostic et maintenance des systèmes de climatisation (TP guidés)

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 10 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP et 30 h de travail personnel (TPE), 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD, comptes rendus de TP, quiz) et examen terminal écrit.

Bibliographie

• Steven Daly, Automotive Air Conditioning and Climate Control Systems, Butterworth-Heinemann.
• Andrew D. Althouse, Carl H. Turnquist, Alfred F. Bracciano, Modern Refrigeration and Air Conditioning, Goodheart-Willcox.
• Pierre Rapin, Patrick Jacquard, Technologie des installations frigorifiques, Dunod.
• Robert Bosch GmbH, Mémento de technologie automobile (chapitre climatisation).