Solutionnaire pour EV-2000_053348 Systèmes thermodynamiques de véhicule électrique Enseignant seulement 92-EV-2000_REV © ConsuLab Educatech Inc, 2026. Tous droits réservés. 92-EV-2000 Table des matières 400-6330 Zéphirin-paquet QUÉBEC QC G2C 0M3 Canada consulab.com info@consulab.com Sans frais : +1 (800) 567-0791 ÉTATS-UNIS : +1 (810) 222-4525 Canada : +1 (418) 688-9067 Fax : 418.843.3444 2 Table des matières Conseils d’utilisation du produit 5 Activités d'apprentissage Notes pour l’enseignant et réponses Note générale à l’intention des enseignants 7 Impact environnemental du solutionnaire 7 SA-1 - Niveau I — Composants du système de gestion thermique d’un véhicule électrique 8 Notes pour l’enseignant 8 Réponses 9 SA-2 - Niveau I — Fonctionnement d'un compresseur à spirales 12 Notes pour l’enseignant 12 Réponses 13 SA-3 - Niveau I — Surchauffe et sous-refroidissement 16 Notes pour l’enseignant 16 Réponses 17 SA-4 - Niveau I — Refroidissement de la cabine 23 Notes pour l’enseignant 23 Réponses 25 SA-5 - Niveau I — Chauffage de la cabine 27 Notes pour l’enseignant 27 Réponses 28 SA-6 - Niveau II — Valves d’expansion électroniques (EEV) 30 Notes pour l’enseignant 30 Réponses 31 SA-7 - Niveau II - Chauffage et dégivrage de la cabine 34 Notes pour l’enseignant 34 Réponses 35 SA-8 - Niveau I — Chauffage de la cabine sans réfrigérant 38 Notes pour l’enseignant 38 Réponses 39 Section 1 - Évaluation sur les composants de la cabine 41 SA-9 - Niveau II — Effets d’une valve d’expansion restreinte 43 Notes pour l’enseignant 43 Réponses 44 92-EV-2000 Table des matières 400-6330 Zéphirin-paquet QUÉBEC QC G2C 0M3 Canada consulab.com info@consulab.com Sans frais : +1 (800) 567-0791 ÉTATS-UNIS : +1 (810) 222-4525 Canada : +1 (418) 688-9067 Fax : 418.843.3444 3 SA-10 - Niveau III — Valves d’expansion restreintes ou bloquées 48 Notes pour l’enseignant 48 Réponses 49 SA-11 - Niveau III — Diagnostic de l'évaporateur 52 Notes pour l’enseignant 52 Réponses 53 SA-12 - Niveau III — Diagnostic d'une plainte de client relative au rendement de la cabine 57 Notes pour l’enseignant 57 Réponses 58 Section 2 – Évaluation sur le débit d’air de la cabine 61 SA-13 - Niveau I — Introduction au refroidissement de batterie 63 Notes pour l’enseignant 63 Réponses 64 SA-14 - Niveau II — Refroidissement de la batterie par CVCA 66 Notes pour l’enseignant 66 Réponses 67 SA-15 - Niveau I — Introduction au chauffage de batterie 70 Notes pour l’enseignant 70 Réponses 71 SA-16 - Niveau II — Analyse des performances du système de chauffage au glycol 73 Notes pour l’enseignant 73 Réponses 74 SA-17 - Niveau II — Transfert de chaleur de la batterie à la cabine 77 Notes pour l’enseignant 77 Réponses 78 SA-18 - Niveau III — Transfert anormal de chaleur 80 Notes pour l’enseignant 80 Réponses 81 Section 3 – Évaluation sur le flux de la batterie 84 SA-19 - Niveau II — Stratégies de refroidissement des batteries et priorisation des systèmes 87 Notes pour l’enseignant 87 Réponses 88 SA-20 - Niveau II — Refroidissement de la batterie et de la cabine 91 Notes pour l’enseignant 91 Réponses 92 SA-21 - Niveau III — Diagnostic des performances du glycol 94 Notes pour l’enseignant 94 Réponses 95 92-EV-2000 Table des matières 4 SA-22 - Niveau III — Diagnostic des performances de refroidissement de la batterie 98 Notes pour l’enseignant 98 Réponses 99 SA-23 - Niveau III — Alimentation bloquée ou restreinte du refroidisseur 103 Notes pour l’enseignant 103 Réponses 104 SA-24 - Niveau III — Diagnostic des limites de rejet de la chaleur 106 Notes pour l’enseignant 106 Réponses 107 SA-25 - Niveau III — Diagnostic des limitations de débit de l'évaporateur de cabine 110 Notes pour l’enseignant 110 Réponses 111 SA-26 - Niveau III — Diagnostic d'une défaillance grave du système de refroidissement de cabine 114 Notes pour l’enseignant 114 Réponses 115 SA-27 - Niveau III — Diagnostic d'une limitation du chauffage de la cabine 118 Notes pour l’enseignant 118 Réponses 119 Évaluation sur le flux de batterie pour niveau avancé 122 Diagrammes et schémas Mode 1 = Refroidissement de la cabine par pompe à chaleur 125 Mode 2 = Chauffage de la cabine par pompe à chaleur 126 Mode 3 = Chauffage et dégivrage de la cabine par pompe à chaleur 127 Mode 4 = Chauffage de la cabine par PTC et radiateur glycol 128 Mode 5 = Refroidissement de la batterie par radiateur glycol 129 Mode 6 = Refroidissement de la batterie par CVCA 130 Mode 7 = Chauffage de la batterie par PTC et radiateur glycol 131 Mode 8 = Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA 132 Mode 9 = Refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol 133 Mode 10 = Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol 134 Schéma vierge avec identification 135 Schéma avec fautes 136 Glossaire 137 400-6330, rue Zéphirin-Paquet QUÉBEC QC G2C 0M3 Canada consulab.com info@consulab.com Sans frais : +1 (800) 567-0791 ÉTATS-UNIS : +1 (810) 222-4525 Canada : +1 (418) 688-9067 Fax : +1 (418) 843-3444 © ConsuLab Educatech Inc, 2026. Tous droits réservés. Aucune partie de cet ouvrage ne peut être reproduite ou transmise sous quelque forme que ce soit, par quelque moyen que ce soit, électronique, mécanique, y compris par photocopie et enregistrement, ou par tout système de stockage ou de recherche d’information, sans l’autorisation écrite de l’éditeur. Fait au Canada. Le contenu de ce manuel s’applique aux modèles 053348 et subséquents. consulab.com info@consulab.com 5 92-EV-2000 Conseils d’utilisation du produit Conseils d’utilisation du produit 1. Pour mesurer et calculer le superheat, il faut attendre 3 minutes après avoir sélectionné un mode. Le système a besoin de ce temps pour se stabiliser et permettre aux EEV de s’ajuster comme prévu. 2. Si le système fonctionne dans un mode autre que le mode 2 ou le mode 3, et que la pression du côté haute pres- sion est supérieure ou égale à 190 psi, le compresseur ne s’activera pas lors du passage au mode 2 ou 3 tant que la pression du côté haute pression ne sera pas descendue sous 190 psi. Normalement, cela prend environ 3 à 5 secondes. Cette stratégie de protection est utilisée afin de protéger le système. 3. En mode 6, les ventilateurs de l’échangeur thermique externe sont modulés selon la pression du côté basse pres- sion afin de stabiliser les pressions. C’est un excellent point d’enseignement pour observer comment le système réagit selon la chaleur absorbée par le glycol provenant de la batterie haute tension. 4. En mode 8, les ventilateurs du condenseur de l’habitacle sont modulés selon la pression du côté basse pression afin de stabiliser les pressions. 5. La boîte de fautes garde les fautes en mémoire. Par exemple, si le mode 1 est sélectionné et que la faute 1 est activée, la faute devient active et affecte le produit comme prévu. Cependant, si le mode est changé pour le mode 2 et que la faute 1 n’est pas applicable dans ce mode, la DEL F1 dans la boîte de fautes se mettra à clignoter, mais le système fonctionnera normalement dans le nouveau mode, sans que la faute soit active. Si le mode 1 est sélection- né de nouveau, la faute 1 s’activera à nouveau. Si une faute est active et que le système est changé vers un autre mode où cette faute est applicable, elle restera active et continuera d’affecter le système. 6. Il y a deux filtres sur le produit qui servent à protéger les trois EEV en cas de présence de particules qui pourraient potentiellement bloquer une ou plusieurs EEV. 7. Lorsque le système fonctionne en mode 3 avec la faute 9 et/ou la faute 12 appliquée, il y a peu ou pas d’impact sur les pressions. Le seul moyen de diagnostiquer le problème est d’utiliser un thermomètre et de vérifier qu’il n’y a pas de fonctionnement du ventilateur au niveau de l’évaporateur de l’habitacle. 8. Lorsque le système fonctionne en mode 2 et/ou en mode 3 avec la faute 1 active, après un certain temps, généra- lement après 6 à 10 minutes, la surchauffe peut devenir très basse et parfois même négative. Cela peut se produire parce que les EEV ont une valeur d’ouverture minimale qu’elles peuvent atteindre afin d’empêcher le compresseur d’entrer en condition de vide. Dans une application réelle, un compresseur à spirales ferait normalement varier sa vitesse de rotation à la place. consulab.com info@consulab.com 6 92-EV-2000 Activités d'apprentissage Activités d'apprentissage Notes pour l’enseignant et réponses consulab.com info@consulab.com 7 92-EV-2000 Note générale à l’intention des enseignants Note générale à l’intention des enseignants Pour accentuer les écarts de température et de pression observables dans les données du solutionnaire, les ensei- gnants peuvent commencer par faire fonctionner brièvement l’EV-2000 en mode inverse (par exemple, en préchauffant la batterie avant de passer en mode « Battery Cool »), ce qui permet aux composants de démarrer à une température plus élevée ou plus basse et rend les tendances du système plus évidentes pour les élèves. Impact environnemental du solutionnaire Les pressions et températures indiquées dans le corrigé de l’EV-2000 sont approximatives et visent à illustrer les tendances attendues du système, et non à fournir des valeurs exactes. Les mesures réelles varieront en fonction des conditions environnementales telles que la température ambiante, l’humidité, le débit d’air et les conditions de démar- rage du système. Lors de la notation, vérifiez si les mesures des élèves suivent les tendances et les relations correctes indiquées dans le corrigé (par exemple, un comportement croissant, décroissant ou stable). Les valeurs qui s’alignent raisonnablement sur ces tendances — généralement à ±10 % près — doivent être considérées comme une preuve ac- ceptable de compréhension. consulab.com info@consulab.com 8 92-EV-2000 SA-1 - Niveau I — Composants du système de gestion thermique d’un véhicule électrique SA-1 - Niveau I — Composants du système de gestion thermique d’un véhicule électrique Notes pour l’enseignant Objectif : Étiqueter tous les composants d'un système de gestion thermique de véhicule électrique. Suggestions pédagogiques : • Contact physique : Les étudiants apprennent plus rapidement lorsqu’ils touchent les composants, en les comparant visuellement et en regardant notamment les conduites, les flexibles ou les échangeurs thermiques de près. Encoura- gez-les à faire le tour de l’ensemble au lieu d’apprendre le nom des composants par cœur; • Si vous avez beaucoup d’étudiants dans votre classe, donnez quelques aimants à chacun ou par groupe de deux, afin qu'ils aient tous une chance de placer physiquement une étiquette. De plus, demandez à une partie de la classe de commencer par la partie 3, tandis qu'une autre moitié commence par la partie 1, afin qu'ils puissent tous placer des étiquettes en même temps; • Lorsque les participants étiquettent des composants, rappelez-leur que le côté gauche de l’ensemble EV-2000 re- présente l'avant du véhicule et le côté droit l'intérieur de la cabine. Ils peuvent consulter en haut du panneau avant les schémas jaunes de la voiture, qui montrent l'orientation du châssis et la direction du flux d'air; • Grouper les composants par fonction. Au lieu d'aller par ordre alphabétique, regroupez-les par familles. Exemples : - Échangeurs de chaleur : évaporateur, condenseur, refroidisseur, - Régulateurs de débit : compresseur, valve d’expansion, - Chauffage supplémentaire : élément chauffant PTC, - Composants de support : pompe, accumulateur, radiateur; • Ajoutez une touche de jeu à l’activité : « Pointez vers ___ ». Choisissez un composant et demandez à des paires d’étudiants ou l’un d’entre eux d’aller rapidement vers ce composant et de le pointer sur le panneau avant; • Apprenez-leur les bons termes. Lorsque les étudiants sont hésitants, guidez-les en utilisant des indices basés sur les fonctions, et non sur la localisation : « Lequel de ces composants absorbe la chaleur ? », ou demandez-leur de chercher le terme dans le glossaire du Guide de l’enseignant; • Confusions courantes à surveiller : • Les étudiants confondent l’évaporateur au condenseur parce qu’ils ressemblent à des échangeurs thermiques, • Insistez sur la règle : « Côté froid = l’évaporateur absorbe la chaleur; côté chaud = le condenseur la dégage.», • Les étudiants peuvent aussi confondre le refroidisseur au condenseur. Montrez les connexions du circuit de glycol. Applications pratiques : • Les techniciens d’entretien utilisent normalement un langage précis : Les manuels OEM, les schémas CVCA et les tableaux de diagnostic dépendent d’une terminologie exacte; • Mauvaise communication = erreur de diagnostic. La confusion entre l'évaporateur et le condenseur mène à des conclusions complètement erronées sur les pressions, les températures ou les défaillances du système. « Si vous ne pouvez pas nommer un composant, alors vous ne pourrez pas le diagnostiquer. » consulab.com info@consulab.com 9 92-EV-2000 SA-1 - Niveau I — Composants du système de gestion thermique d’un véhicule électrique Réponses Objectif : Étiqueter tous les composants d'un système de gestion thermique de véhicule électrique. Matériel requis : EV-2000, étiquettes magnétiques des composants, Glossaire des termes pour l’EV-2000. Partie 1 – Étiqueter les composants de l’EV-2000 Identifiez correctement chaque composant sur le panneau avant de l’EV-2000 et placez son étiquette magnétique à l'emplacement approprié. Composants à identifier : • Compresseur; • Condenseur de cabine; • Volet; • Valves d’expansion (détendeurs) (3); • Valves de dérivation (5); • Échangeur thermique externe; • Évaporateur de cabine; • Refroidisseur; • Accumulateur; • Séparateur; • Pompe; • Élément chauffant PTC; • Radiateur de chauffage; • Batterie; • Radiateur. Procédure : 1. Faites le tour de l’ensemble, repérez et touchez chaque composant. 2. Placez les étiquettes magnétiques, chacune près du composant à identifier. 3. Essayez de faire correspondre le composant selon sa forme, sa tuyauterie, son emplacement d'échange thermique ou son apparence. Consultez le glossaire pour obtenir plus de renseignements. 4. Faites vérifier votre travail par l'enseignant avant de continuer. consulab.com info@consulab.com 10 92-EV-2000 SA-1 - Niveau I — Composants du système de gestion thermique d’un véhicule électrique Partie 2 – Identifier les composants à partir d’un schéma vierge d’EV-2000 Servez-vous de la liste de composants de la partie 1 pour les prochaines étapes : 5. Notez le nom de chaque composant dans le schéma vierge ci-dessous. 6. Utilisez les termes précis de l’EV-2000, orthographiés correctement, en consultant la liste et le glossaire pour vous aider. 7. Chaque composant du schéma doit être disposé comme sur le panneau avant de l’ensemble. 8. Faites vérifier votre travail par l’enseignant avant de continuer. SF-EV-2000 Schémas éducationnels consulab.com info@consulab.com 2 Bl an k D ia gr am EV -2 0 0 0 - S C H ÉM A V ID E © C on su La b Ed uc at ec h In c, 2 02 5. T ou s dr oi ts r és er vé s. consulab.com info@consulab.com 11 92-EV-2000 SA-1 - Niveau I — Composants du système de gestion thermique d’un véhicule électrique Partie 3 – Acquérir des compétences en vocabulaire technique Concordance rapide des mots Associez chaque composant à la description correcte : 1. Évaporateur D 2. Condenseur A 3. Élément chauffant PTC C 4. Refroidisseur B Choix : A. Libère de la chaleur dans l'air extérieur (effet de chauffage) B. Transfère la chaleur dans les circuits de glycol et de réfrigérant C. Chauffe électriquement le glycol ou l'air de la cabine D. Absorbe la chaleur de l'air de la cabine (effet de refroidissement) Recherche de définitions Composez une phrase définissant chacun des termes ci-dessous. Votre objectif est d’écrire des définitions simples et claires, comme celles fournies par un technicien débutant. 5. Évaporation : Effet de refroidissement créé lorsque le réfrigérant change d'état de liquide à vapeur, étant donné que la chaleur latente est absorbée. 6. Condensation : Effet de réchauffement créé lorsque le réfrigérant change d'état de vapeur à liquide, étant donné que la chaleur latente est libérée. 7. Saturation : Moment où le réfrigérant peut être liquide et vapeur, étant donné qu'il se condense ou qu’il s'évapore activement. 8. Psig : Quantité de pression du système au-dessus de la pression atmosphérique ou pression normale de l’air. Comparez et notez la différence En utilisant les définitions du glossaire comme référence, entourez les mots corrects pour expliquer la différence entre la chaleur sensible et la chaleur latente. 9. La chaleur sensible peut/ne peut pas être mesurée avec un thermomètre et provoque un changement de température/d’état sans modifier la substance. 10. La chaleur latente peut/ne peut pas être mesurée avec un thermomètre, car elle est absorbée ou libérée lors d'un changement de température/d'état. consulab.com info@consulab.com 12 92-EV-2000 SA-2 - Niveau I — Fonctionnement d'un compresseur à spirales SA-2 - Niveau I — Fonctionnement d'un compresseur à spirales Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Attirez l'attention sur le mouvement des spirales. Les étudiants ont souvent du mal à les visualiser. Utilisez l’analogie des « deux coquilles d’escargot » et expliquez-la avec vos mains : une coquille stationnaire et l’autre qui se déplace sur une petite orbite. Démontrez que le réfrigérant est pressé dans une poche plus petite au fur et à mesure que l'orbite continue. C'est le résultat de la compression; • Concentrez-vous sur la vapeur seulement. Rappelez souvent aux participants que les compresseurs sont des pompes à vapeur et ne peuvent pas comprimer le liquide. Cela aidera à enseigner la surchauffe lors de l’activité SA-3 : « Le réfrigérant DOIT être une vapeur surchauffée lorsqu’il pénètre dans le compresseur. »; • Reliez explicitement la pression à la température. Lorsque les étudiants lisent les manomètres d'aspiration et de re- foulement, vous devez leur enseigner comment convertir les données Psig en température de saturation, afin qu’ils comprennent pourquoi la température de refoulement augmente et devient « très chaude », alors que la compres- sion de la vapeur fait augmenter la pression et la température de saturation; • Si le système fonctionne dans un mode autre que le mode 2 ou le mode 3, et que la pression du côté haute pres- sion est supérieure ou égale à 190 psi, le compresseur ne s’activera pas lors du passage au mode 2 ou 3 tant que la pression du côté haute pression ne sera pas descendue sous 190 psi. Normalement, cela prend environ 3 à 5 secondes. Cette stratégie de protection est utilisée afin de protéger le système. • Incitez les étudiants à se concentrer sur le mode 1. Montrez où se trouve le compresseur dans ce mode et rappelez aux participants : - Compresseur → condenseur (côté haute pression), - Évaporateur → compresseur (côté basse pression); • Mettez l’accent sur la cause et l’effet. Chaque fois qu'un étudiant identifie une conduite chaude de refoulement, demandez-lui : « Qu’est-ce qui a causé cela ? ». Amenez-le à relier la compression à une pression et une température plus élevées; • Surveillez les fausses hypothèses qui circulent : • Les étudiants peuvent penser que le compresseur crée de la chaleur. Précisez que la montée de chaleur est un effet secondaire de la compression (chaleur sensible), • Les étudiants peuvent dire que le compresseur « aspire » le réfrigérant à travers l’évaporateur. Préciser que la diffé- rence de pression déplace le réfrigérant. Le compresseur crée uniquement cette différence. Applications pratiques : • Chaque schéma de pompe à chaleur ou de climatisation d’origine repose sur la compréhension des conditions du côté basse pression par rapport aux conditions du côté haute pression; • Une mauvaise compréhension du fonctionnement du compresseur conduit à des hypothèses erronées sur les ni- veaux de charge et sur la surchauffe ou le sous-refroidissement. consulab.com info@consulab.com 13 92-EV-2000 SA-2 - Niveau I — Fonctionnement d’un compresseur à spirales Réponses Objectif : Expliquer comment fonctionne un compresseur à spirales et utiliser des mesures de pression et de tempéra- ture pour décrire son effet sur le circuit de réfrigération. Matériel requis : Thermomètre numérique à pince. Partie 1 – Comprendre le fonctionnement d'un compresseur à spirales Un compresseur à spirales est muni de deux spirales : l'une reste immo- bile et l'autre se déplace en petits mouvements circulaires. Au fur et à mesure que ces spirales se déplacent, la vapeur de réfrigérant est piégée et comprimée dans un espace de plus en plus petit, ce qui rend la vapeur plus chaude et la pression plus élevée. Cette différence de pression per- met au système d'évaporer le réfrigérant du côté bas et de le condenser du côté haut. Comme le système fonctionne en mode refroidissement (mode 1), utilisez les trois énoncés suivants pour comprendre ce que fait le compresseur : • Conduite d'aspiration = Il s'agit de la vapeur basse pression chargée de chaleur froide entrant dans le compresseur; • Conduite de refoulement = Il s'agit de la vapeur haute pression chargée de chaleur chaude quittant le compresseur; Le travail du compresseur est de créer la différence de pression qui permet l'évaporation (côté bas) et la condensation (côté haut). Vérifiez que vous avez bien compris : 1. Avant que le réfrigérant ne pénètre dans le compresseur par la conduite d'aspiration, de quel composant provient-il et dans quel état (vapeur ou liquide) arrive-t-il ? Pourquoi ? Le réfrigérant provient de l'évaporateur et arrive sous forme de vapeur basse pression, car un compresseur ne peut que comprimer la vapeur. 2. Une fois que le réfrigérant a quitté le compresseur par la conduite de refoulement, où va-t-il ensuite et que s’est-il passé ? Le réfrigérant se rend au condenseur et, puisqu’il a été comprimé, il arrive à une pression plus élevée, sous forme de vapeur à haute pression et à haute température. 3. PRÉVISION : Étant donné qu'un compresseur ne doit pomper que de la vapeur, le réfrigérant provenant de la conduite d'aspiration est-il surchauffé ou sous-refroidi ? Le réfrigérant entrant par la conduite d'aspiration doit être de la vapeur surchauffée, car le compresseur ne peut pomper que de la vapeur, de sorte que le réfrigérant doit être réchauffé au-dessus de son point de saturation dans l'évaporateur avant d'entrer dans le compresseur. Moteur CC sans balais haute tension Moteur CC sans balais haute tension Réfrigérant haute pression Réfrigérant basse pression consulab.com info@consulab.com 14 92-EV-2000 SA-2 - Niveau I — Fonctionnement d’un compresseur à spirales Partie 2 - Observer et recueillir les données En mode 1 (mode refroidissement), utilisez les manomètres et le thermomètre numérique à pince pour recueillir les relevés de température et de pression du système à l’aide des sondes : • Pour la pression, lisez les valeurs directement des manomètres côté bas (aspiration) et côté haut (refoulement); • Pour la température, fixez les sondes du thermomètre aux conduites d'aspiration et de refoulement, en s'assurant qu’elles sont complètement fermées et en contact avec le métal des conduites pour une lecture précise. Mettez l’ensemble EV-2000 sous tension et réglez-le en mode 1. Laissez-le se stabiliser pendant environ deux minutes, puis remplissez chaque case vierge du tableau ci-dessous avec les valeurs mesurées. La colonne Remarques explique pourquoi chaque mesure est importante et comment elle est liée au rôle du compresseur. Type de mesure Emplacement Valeur Remarques Pression du côté bas Manomètre de conduite d'aspiration 25 psi Vapeur entrant dans le compresseur Température de conduite d'aspiration Conduite d'aspiration 79 °F / 26 °C Dépasse la saturation Pression du côté haut Manomètre de conduite de refoulement 150 psi Vapeur chaude sortant du compresseur Température de conduite de refoulement Conduite de refoulement 113 °F / 45 °C Ajout de chaleur sensible lors de la compression Partie 3 – Analyser les données 4. Pourquoi la pression d'aspiration est-elle inférieure à la pression de refoulement ? A. Le compresseur prend de la vapeur basse pression et la comprime en vapeur haute pression. B. Le réfrigérant refroidit lorsqu'il se déplace dans le système. C. L'évaporateur fait augmenter la pression du système. D. Le condenseur aspire le réfrigérant vers le compresseur. 5. En vous basant sur les mesures du tableau ci-dessus, décrivez comment le compresseur agit sur le réfrigérant. Il y ajoute de la chaleur par compression, augmente sa pression et élève sa température de saturation. 6. Quelle conduite semble plus chaude (ou a plus de « chaleur sensible ») ? La conduite d’aspiration ou la conduite de refoulement ? Pourquoi ? La conduite de refoulement semble plus chaude parce que la compression ajoute de la chaleur à la vapeur. consulab.com info@consulab.com 15 92-EV-2000 SA-2 - Niveau I — Fonctionnement d’un compresseur à spirales 7. Le technicien A mesure la température de la conduite d'aspiration à moins de 2 °C (5 °F) au-dessus de la tempéra- ture de saturation, disant que c’est parfait pour que le réfrigérant soit principalement de la vapeur et que le com- presseur puisse contrôler cette vapeur. Le technicien B n'est pas d'accord, disant qu'étant proche de la saturation, le réfrigérant peut encore bouillir et tout liquide restant peut endommager le compresseur. Qui a raison ? A. Technicien A. B. Technicien B. C. Les deux ont raison. D. Aucun n'a raison. 8. Vrai ou faux : Si le réfrigérant absorbe encore de la chaleur latente, il n'est pas prêt pour le compresseur, car il n'est pas encore complètement en vapeur. Vrai consulab.com info@consulab.com 16 92-EV-2000 SA-3 - Niveau I — Surchauffe et sous-refroidissement SA-3 - Niveau I — Surchauffe et sous-refroidissement Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Pour mesurer et calculer le surchauffe, il faut attendre 3 minutes après avoir sélectionné un mode. Le système a besoin de ce temps pour se stabiliser et permettre aux EEV de s’ajuster comme prévu; • Insistez sur le fait que la température de saturation sert de point de référence : la surchauffe se situe au-dessus, le sous-refroidissement en dessous, et c’est à cette température que se produit le changement de phase; • Utilisez souvent l’analogie de l’eau bouillante : la température reste constante pendant un changement de phase; • Rendez ces concepts concrets en demandant aux élèves de comparer la sensation au toucher de la conduite d’aspi- ration (vapeur surchauffée) et de la conduite de liquide (liquide sous-refroidi); • Renforcer la protection du système : - Surchauffe faible → le liquide risque d’atteindre le compresseur; - Sous-refroidissement faible → de la vapeur peut pénétrer dans le dispositif de dosage. • Encouragez les élèves à convertir systématiquement la pression en température de saturation à l’aide des diagrammes PT ou des échelles manométriques; • Méfiez-vous des erreurs courantes : - La température de saturation correspond au point d’ébullition/de condensation, et non à une température cible; - Une surchauffe plus élevée n’est pas toujours synonyme de meilleur fonctionnement ; elle peut indiquer un évapo- rateur sous-alimenté; - Le sous-refroidissement se produit dans le condenseur et dans la conduite de liquide, et non dans l’évaporateur; - En mode 1, l’échangeur de chaleur externe fait office de condenseur — voir le schéma; - Ne comparez pas les différences de température (ΔT), telles que la surchauffe ou le sous-refroidissement, aux valeurs de température réelles. Applications pratiques : • Les notices techniques des manufacturier précisent les valeurs admissibles de surchauffe et de sous-refroidisse- ment, que les techniciens utilisent pour diagnostiquer les problèmes liés à la charge, au débit d’air et aux obstruc- tions; • La surchauffe et le sous-refroidissement donnent une image plus rapide et plus précise du fonctionnement du sys- tème que les pressions seules. consulab.com info@consulab.com 17 92-EV-2000 SA-3 - Niveau I — Surchauffe et sous-refroidissement Réponses Objectif : Expliquer la surchauffe et le sous-refroidissement et identifier le composant qui exécute chacun de ces élé- ments. Matériel requis : EV-2000, alimentation, Mode 1 = Refroidissement cabine : pompe à chaleur, schéma du mode 1, ther- momètre numérique à pince. Partie 1 – Comprendre et calculer la surchauffe La température de saturation est la pression (Psig) convertie en température. Lorsqu'un manomètre indique 119 Psig à 5 °C (41 °F), cette valeur de température est celle de la saturation du réfrigérant à cette pression. La satura- tion signifie également : Point d'ébullition Température d'évaporation Température de condensation Là où la chaleur latente se produit Là où le liquide et la vapeur coexistent Là où le changement d’état ou de phase se fait Tout cela se produit à la température de saturation. Ainsi, lorsqu’un diagramme de pressions et de températures indique que le réfrigérant est saturé à 5 °C (41 °F), cette valeur de température signifie : Le réfrigérant bout à 5 °C (41 °F) Le réfrigérant s’évapore à 5 °C (41 °F) Le réfrigérant se condense à 5 °C (41 °F). La chaleur latente se produit à 5 °C (41 °F) Le liquide et la vapeur sont les deux à 5 °C (41 °F) le changement d’état ou de phase se produit Imaginez que le réfrigérant s'écoule à travers le serpentin et sort de l'évaporateur à 41 °F (5 °C) : Pendant tout le cycle, la température reste à 5 °C (41 °F) à la sortie, parce que l'énergie est plutôt utilisée comme chaleur latente pour changer l’état du réfrigérant de liquide à vapeur, pas pour augmenter sa température. C'est pourquoi l'eau bouillante reste à 100 °C (212 °F) jusqu'à ce que tout le liquide soit disparu. Une fois que la dernière goutte de liquide s’évapore, la température de la vapeur monte. Toute élévation de tempé- rature au-dessus de la saturation est appelée surchauffe. Nous calculons la surchauffe pour vérifier que le réfrigérant s’est entièrement transformé en vapeur avant d’atteindre le compresseur. La température de saturation nous indique consulab.com info@consulab.com 18 92-EV-2000 SA-3 - Niveau I — Surchauffe et sous-refroidissement à quel moment l’ébullition devrait s’arrêter, mais c’est la surchauffe qui nous permet de savoir si c’est bien le cas. Une surchauffe insuffisante signifie qu’il peut encore y avoir du réfrigérant sous forme liquide, ce qui peut endommager le compresseur. Une surchauffe trop importante signifie que l’évaporateur est sous-alimenté et n’absorbe pas efficacement la chaleur. C’est pourquoi la surchauffe n’est pas seulement un chiffre, c’est un contrôle de sécurité et de performance de l’évaporateur. La surchauffe est la chaleur sensible ajoutée au-dessus de la saturation. La chaleur sensible est celle qui change de température et qui peut être mesurée avec un thermomètre. La chaleur sensible n'est pas la chaleur utilisée pour changer d’état, contrairement à la chaleur latente. Exemple : La température de saturation est de 41 °F/5 °C, mais la température de la conduite d'aspiration est de 61 °F/ 16 °C. 61 °F - 41 °F = 20 °F 20 °F équivaut à une surchauffe. 16 °C - 5 °C = 11 °C 11 °C équivaut à une surchauffe. Spécifications du système de surchauffe de l’EV-2000 Surchauffe Ce que cela signifie État du système 22 °C) Trop élevé Surcharge, débit d'air restreint ou engorgement du condenseur. REMARQUE : Ces valeurs sont spécifiques au simulateur EV-2000 et ne doivent pas être comparées directement aux plages de surchauffe calculées utilisées dans les systèmes automobiles ou CVCA réels. Servez-vous du schéma de mode 1 et de la face avant de l’EV-2000 pour localiser les éléments suivants : • La sortie du condenseur (échangeur thermique externe en mode 1); • La conduite de liquide; • Le manomètre du côté haute pression. 9. Obtenez la pression (Psig) du côté haut en lisant le manomètre d'aspiration et en convertissant Psig → température de saturation à l'aide de l'échelle interne R134a. 150 Psig → 11 °F / 44 °C 10. Mesurez la température réelle de la conduite de liquide en utilisant un thermomètre à pince sur la conduite de liquide sortant du condenseur. 86 °F / 30 °C. 11. Calculez le sous-refroidissement selon la formule suivante : Sous-refroidissement = Température de saturation - Température réelle de la conduite de liquide Sous-refroidissement = 111 °F - 86 °F = 25 °F Sous-refroidissement = 44 °C - 30 °C = 14 °C 12. Comparez vos mesures avec celles du tableau des spécifications de sous-refroidissement de l’ensemble EV-2000. Comment le système se comporte-t-il ? Le système se comporte normalement. Le sous-refroidissement calculé de 14 °C se situe dans la plage de fonction- nement normale de l’EV-2000, comprise entre 9 et 15 °C, ce qui indique que le condenseur est correctement rempli et que le système fonctionne de manière stable. consulab.com info@consulab.com 21 92-EV-2000 SA-3 - Niveau I — Surchauffe et sous-refroidissement Le diagramme ci-haut illustre le comportement du réfrigérant lorsqu'il se déplace à travers les trois principales zones de température de changement d’état du système de refroidissement : liquide sous-refroidi, saturation et vapeur surchauf- fée. La bande médiane représente la zone de saturation, où le liquide et la vapeur coexistent et où toute l'énergie ajou- tée ou retirée devient de la chaleur latente, de sorte que la température reste constante pendant le changement d’état. Au-dessus de cette zone, le réfrigérant s'évapore complètement et toute chaleur supplémentaire devient de la chaleur sensible, créant de la vapeur surchauffée. En dessous, la chaleur sensible est éliminée du liquide entièrement condensé, produisant un sous-refroidissement. 13. À l'aide du schéma de mode 1, tracez le flux du réfrigérant et indiquez les zones de température : • Surchauffe : Les étudiants doivent mettre en évidence la vapeur basse pression entre l'évaporateur et le compres- seur. • Sous-refroidissement : Les étudiants doivent mettre en évidence le liquide haute pression entre le condenseur et la valve d’expansion. 14. Si le débit d'air du condenseur est partiellement bloqué en mode 1, quel impact a-t-il sur le reste du circuit du réfri- gérant ? • Le sous-refroidissement augmente ou diminue ? • La pression augmente ou diminue ? Où ? • La surchauffe augmente ou diminue ? Pourquoi ? Si le débit d'air du condenseur est partiellement bloqué en mode 1, le réfrigérant ne peut pas refroidir correcte- ment, ce qui fait augmenter la pression du côté haut étant donné que le condenseur devient plus chaud et ne peut pas se débarrasser de la chaleur comme il le devrait. Puisque le réfrigérant ne refroidit pas assez pour devenir entièrement du liquide « sous-refroidi », le sous-refroidissement diminue. Parce que l'évaporateur reçoit maintenant moins de réfrigérant liquide, l’ébullition n’est pas au maximum, de sorte que la conduite d'aspiration devient plus chaude et le système finit avec une surchauffe plus élevée. REMARQUE : Vous pouvez vérifier la prévision des étudiants à l'aide du mode 1 et de la faute 1. consulab.com info@consulab.com 22 92-EV-2000 SA-3 - Niveau I — Surchauffe et sous-refroidissement 15. Pourquoi la température de saturation est-elle si importante pour comprendre le comportement du réfrigérant ? Comment le schéma montre-t-il que tout le système est lié à cette température ? La température de saturation est importante car elle marque le point exact où le réfrigérant change de liquide à vapeur. Toutes les autres températures dans le système sont comparées à celle-ci : tout ce qui se trouve au-dessus devient de la vapeur surchauffée, et tout ce qui se trouve en dessous devient du liquide sous-refroidi. Cela fait de la température de saturation la référence pour comprendre dans quel état se trouve le réfrigérant et comment il se comporte tout au long du cycle. consulab.com info@consulab.com 23 92-EV-2000 SA-4 - Niveau I — Refroidissement de la cabine SA-4 - Niveau I — Refroidissement de la cabine Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : Partie 1 – Suivre le flux de refroidissement de la cabine • Encouragez les étudiants non seulement à coder par couleur les états du réfrigérant, mais aussi à inscrire leur nom directement sur le schéma (par exemple, « vapeur haute pression », « liquide basse pression », etc.). Cela permet de renforcer le vocabulaire technique et de s'assurer qu'ils peuvent lire et interpréter les schémas sans se fier unique- ment aux couleurs. • Rappelez-leur que le réfrigérant change de pression et d'état, et que ces transitions doivent être clairement indi- quées sur leur feuille de travail. Partie 2 – Mesurer la pression Si vous n'avez qu'un seul EV-2000 disponible, attribuez aux étudiants des tâches spécifiques pour maximiser leur enga- gement et la précision de leurs résultats : • Étudiant 1 : Démarrage et fonctionnement de l’ensemble; • Étudiant 2 : Lecture et annonce des pressions du côté bas; • Étudiant 3 : Lecture et annonce des pressions du côté haut; • Étudiant 4 : Gestion du chronomètre; • Étudiant 5 : Gestion du thermomètre; • Étudiants restants : Inscription des lectures dans les tableaux et vérification des valeurs en groupe. Cette organisation de tâches maintient toute la classe active au lieu de la rendre passive. Partie 3 – Analyser le flux de chaleur : • Rappelez aux étudiants qu'ils se sont déjà entraînés à mesurer les températures de conduite lors des activités pré- cédentes. Encouragez-les à consulter leurs données, en particulier les tendances qu’ils ont notées pour la tempéra- ture d'aspiration, la température de conduite de liquide et les lectures de surchauffe et de sous-refroidissement; • Insistez sur le fait que la reconnaissance de la saturation, de la surchauffe et du sous-refroidissement dépend des relations pression/température qu’ils ont déjà apprises. C'est à cette étape que toutes les leçons précédentes se greffent; • Différenciation : Pour les étudiants qui peuvent avoir des difficultés à écrire, envisagez d'évaluer les étudiants à la partie 3 en fonction d’explications verbales. Invitez-les à vous décrire verbalement le flux de réfrigérant sur leur schéma tout en utilisant le vocabulaire de base requis. Cette approche maintient leur rigueur tout en soutenant divers besoins d’apprentissage. consulab.com info@consulab.com 24 92-EV-2000 SA-4 - Niveau I — Refroidissement de la cabine Applications pratiques : • La compréhension des changements d'état du réfrigérant permet aux techniciens de bien diagnostiquer un refroi- dissement insuffisant, des valves d’expansion défectueuses, des condensateurs obstrués et une faible charge de réfrigérant; • Pour de nombreux véhicules hybrides et électriques, les constructeurs utilisent des systèmes de pompes à chaleur réversibles comme dans le mode 1. Il est essentiel de reconnaître la façon dont le débit de réfrigérant change entre le chauffage et le refroidissement pour les tâches d'entretien d’aujourd’hui; • La vérification de la surchauffe et du sous-refroidissement sont quelques-unes des mesures les plus importantes pour confirmer la charge adéquate du réfrigérant et pour la prévention des dommages au compresseur. Ce sont des tâches essentielles dans toute procédure d'entretien de climatisation réalisées par les professionnels. consulab.com info@consulab.com 25 92-EV-2000 SA-4 - Niveau I — Refroidissement de la cabine Réponses Objectif : Suivre le flux du réfrigérant à travers l'évaporateur et le condenseur et mesurer les pressions des côtés bas et haut pendant le refroidissement. Matériel requis : EV-2000, alimentation, schéma vierge avec identification, thermomètre numérique à pince. Partie 1 – Suivre le flux de refroidissement de la cabine Utilisez le schéma vierge avec identification pour effectuer les tâches suivantes : 1. Tracez des flèches indiquant le flux du réfrigérant à partir du compresseur. Identifiez et colorez le réfrigérant selon son état : - ROUGE : vapeur haute pression; - JAUNE : liquide haute pression; - BLEU FONCÉ : liquide basse pression; - BLEU PÂLE : vapeur basse pression. 2. Identifiez dans quel composant le réfrigérant “absorbe la chaleur” comme évaporateur; 3. Identifiez dans quel composant le réfrigérant "libère de la chaleur" comme condenseur; 4. Déterminez l'endroit où le sous-refroidissement se produit; 5. Déterminez l'endroit où la surchauffe se produit; 6. Placez un X sur tous les composants non utilisés pendant ce mode; 7. Faites vérifier votre travail par l’enseignant avant de continuer. Partie 2 – Mesurer la pression Mesurez les variations de pression des conduites d'aspiration et de refoulement à mesure que le système refroidit en mode 1. Suivez les durées du tableau ci-dessous et notez vos résultats. Démarrez l’ensemble en mode 1 : Refroidisse- ment de la cabine par la pompe à chaleur. Laissez-le fonctionner à froid. Notez les pressions d'aspiration et de refoule- ment toutes les 30 secondes pendant 2 à 3 minutes. Remplissez les cases vides du tableau suivant : Durée (s) Pression d'aspiration Pression de refoulement Température de l'air à la sortie de l'évaporateur 0 15 psi 125 psi 66 °F / 19 °C 30 20 psi 140 psi 61 °F / 16 °C 60 25 psi 150 psi 52 °F / 11 °C 90 25 psi 150 psi 48 °F / 9 °C 120 25 psi 150 psi 48 °F / 9 °C consulab.com info@consulab.com 26 92-EV-2000 SA-4 - Niveau I — Refroidissement de la cabine Partie 3 – Analyser le flux de chaleur À l'aide du schéma et des données du tableau de la partie 2, expliquez au moins 5 étapes du refroidissement de cabine en utilisant le vocabulaire suivant : surchauffe, sous-refroidissement, compresseur, liquide haute pression, vapeur haute pression, liquide basse pression, vapeur basse pression, saturation, évaporateur, condenseur, échangeur ther- mique externe et valve d’expansion. 1. La vapeur haute pression quitte le compresseur à environ 150 psi et traverse le condenseur de la cabine, qui n'est pas actif dans ce mode. 2. La vapeur haute pression atteint alors sa température de saturation à l'intérieur de l'échangeur thermique externe, qui agit comme condenseur en mode 1 et qui libère de la chaleur dans l'air ambiant. 3. Le liquide haute pression qui en résulte quitte l'échangeur thermique externe et pénètre dans la valve d’expansion, où il est dosé jusqu'à un liquide basse pression. 4. Le liquide basse pression pénètre dans l'évaporateur, atteint son point de saturation du côté bas, absorbe la chaleur de l'air de la cabine et quitte la sortie d'air de l'évaporateur à environ 48 °F / 9 °C. 5. Le réfrigérant se transforme alors en vapeur basse pression qui est surchauffée à la sortie de l'évaporateur et se rend à l'accumulateur avant de retourner vers le compresseur pour recommencer le cycle. consulab.com info@consulab.com 27 92-EV-2000 SA-5 - Niveau I — Chauffage de la cabine SA-5 - Niveau I — Chauffage de la cabine Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : Partie 1 – Suivre le flux de chauffage de la l'cabine : • Tout comme dans l’activité SA-4, encouragez les étudiants à coder par couleur les états du réfrigérant et à inscrire leur nom directement sur le schéma comme vapeur haute pression, liquide basse pression, etc. Cela permet de renforcer leur vocabulaire technique et de se préparer à interpréter des schémas industriels non identifiés; • Soulignez ici comment le flux a changé du mode 1 au mode 2 et établissez-le comme nouveau concept de base. Demandez aux étudiants d'expliquer verbalement comment les valves d’expansion électroniques sont utilisées et comment le rôle de l'échangeur thermique externe peut changer; • Demandez aux étudiants de comparer leur schéma de l’activité SA-5 à celui de SA-4 pour voir les mêmes compo- sants exécutant des rôles opposés et pour renforcer la théorie de la pompe à chaleur. Partie 2 – Recueillir des données de pression et de température : • Si un seul EV-2000 est disponible, demandez à différents étudiants de prendre les lectures pendant que le reste de la classe enregistre les données; • Encouragez les étudiants à inscrire leurs lectures directement sur le schéma, renforçant ainsi la compréhension spatiale de la pression et de la température dans chaque zone du système; • Rappelez-leur qu’ils ont pris des températures de conduite dans les activités précédentes en mode 1, et qu’ils doivent se référer à ces données qui aideront à démystifier le fonctionnement de la surchauffe, du sous-refroidisse- ment et de la pompe à chaleur en mode 2. Applications pratiques • Les étudiants apprennent à comparer les températures de conduite (refoulement du compresseur, sortie du conden- seur, ligne d’aspiration) à celle de l'air de sortie de la cabine. Cette compétence s'applique directement au diagnos- tic des problèmes stipulés par des clients tels que : - « Ma chaleur est tiède au ralenti. », - « La voiture chauffe mais pas assez par temps froid. »; • En sachant quelle conduite doit être chaude ou froide en mode 2, les participants peuvent identifier un robinet in- verseur bloqué, un système sous-chargé (basse température de refoulement), un condenseur ou dispositif de dosage obstrué, ou bien une anomalie du volet de mélange thermique (températures normales de conduite mais mauvaise température de sortie de la cabine); • Cette leçon permet aux étudiants d’identifier correctement quelle valve d’expansion devrait être active et quelles températures devraient être présentes en amont et en aval. Cela devient crucial lorsqu’il faut réparer les systèmes qui chauffent en raison d’une EEV bloquée en position ouverte pour les véhicules qui ne parviennent pas à dégivrer le pare-brise parce que le refroidisseur ou l'évaporateur de la cabine est alimenté accidentellement, ou que les systèmes de pompe à chaleur oscillent entre le chauffage et le refroidissement en raison d'un dosage incorrect. La possibilité de comparer les températures de conduite en temps réel aux états de réfrigérant attendus aide les techniciens à identifier rapidement un dispositif de dosage défectueux, soit l'une des défaillances les plus courantes dans les systèmes réversibles. consulab.com info@consulab.com 28 92-EV-2000 SA-5 - Niveau I — Chauffage de la cabine Réponses Objectif : Identifier le fonctionnement du robinet inverseur et noter la température de l'air de sortie pendant le chauffage de la pompe à chaleur. Matériel requis : EV-2000, alimentation, schéma vierge avec identification, thermomètre à pince, thermomètre à sonde numérique. Partie 1 – Tracer le flux du chauffage de la cabine Utilisez le schéma vierge avec identification pour effectuer les tâches suivantes : 1. Tracez des flèches indiquant le flux du réfrigérant à partir du compresseur. Identifiez et colorez le réfrigérant selon son état : - ROUGE : vapeur haute pression; - JAUNE : liquide haute pression; - BLEU FONCÉ : liquide basse pression; - BLEU PÂLE : vapeur basse pression. 2. Identifiez dans quel composant le réfrigérant “absorbe la chaleur” comme évaporateur; 3. Identifiez dans quel composant le réfrigérant «libère de la chaleur» comme condenseur; 4. Déterminez l’endroit où le sous-refroidissement se produit; 5. Déterminez l’endroit où la surchauffe se produit; 6. Placez un X sur tous les composants non utilisés pendant ce mode; 7. Faites vérifier votre travail par l’enseignant avant de continuer. Partie 2 – Recueillir les données de pression et de température 8. Mettez l'EV-2000 sous tension et démarrez-le en mode 2 : Chauffage de la cabine par pompe à chaleur. Laissez le système fonctionner pendant 1 ou 2 minutes pour atteindre des conditions stables. Le système étant en marche, notez les lectures de pression suivantes : - Pression du côté haut (psi) : 175 - Pression du côté bas (psiI) : 20 9. En vous basant sur le schéma tracé à la partie 1, identifiez : - Le composant alimenté par de la vapeur haute pression provenant du compresseur. Condenseur de cabine - Le composant renvoyant la vapeur basse pression au compresseur. Échangeur thermique externe 10. Installez le thermomètre à pince sur la conduite haute pression quittant le compresseur et notez la température : - Température de refoulement du compresseur : 123 °F / 51 °C. consulab.com info@consulab.com 29 92-EV-2000 SA-5 - Niveau I — Chauffage de la cabine 11. Installez le thermomètre à pince sur la conduite de liquide sortant du condenseur de la cabine et notez la température. - Température de sortie (liquide) du condenseur : 112 °F / 44 °C. 12. Installez le thermomètre à pince sur la conduite d'aspiration entrant dans le compresseur et notez la température. - Température de la conduite d'aspiration : 92 °F / 33 °C. 13. Notez la température de l'air de sortie de la cabine à l'aide du thermomètre à sonde numérique. - Température de sortie de la cabine : 97 °F / 36 °C. - Température ambiante de la cabine : 70 °F / 21 °C. 14. Inscrivez les lectures de pression et de température prises précédemment sur le schéma de la partie 1. Partie 3 – Analyser les mesures 15. Comparez les données en répondant oui ou non aux affirmations suivantes : - La conduite de refoulement du compresseur présente-t-elle un niveau de chaleur sensible plus élevé (plus chaud au contact) que la sortie du condenseur ? Oui - La conduite d'aspiration présente-t-elle une chaleur sensible inférieure (moins chaud au contact) à celle de la sor- tie du condenseur de la cabine ? Oui - La pression du côté haut est-elle sensiblement supérieure à celle du côté bas ? Oui, beaucoup plus élevée. - Est-ce que cette condition correspond à ce qu'une pompe à chaleur devrait faire en mode chauffage ? Oui 16. Expliquez en une phrase ce qu’indiquent les lectures de pression et de température pour savoir si le circuit de la pompe à chaleur fonctionne correctement en mode 2. La pression et la température plus élevées du côté haut et celles plus basses du côté bas indiquent que la pompe à chaleur fonctionne correctement et fournit une chaleur sensible dans la cabine en mode 2. 17. Identifiez les valves d’expansion électroniques (EEV) actives : - Quelle valve d’expansion est active en mode 2 ? EV1 - Quelle valve d’expansion était active en mode 1 ? EV2 - Pourquoi plusieurs valves d’expansion ne peuvent-elles pas doser le réfrigérant en même temps ? Utiliser les termes : évaporateur, liquide basse pression, refroidisseur, échangeur de chaleur externe, conden- seur de cabine, et valve d’expansion électronique (EEV). Il y a trois EEV, et une seule doit fonctionner dans ce mode, car l’EV1 achemine le fluide frigorigène liquide à basse pression vers l’échangeur de chaleur externe, où celui-ci absorbe la chaleur de l’extérieur et la transfère dans le système. La vapeur à haute pression quitte ensuite le compresseur et circule dans le condenseur de l’ha- bitacle, où elle libère de la chaleur pour réchauffer l’habitacle. Si l’EV3 s’ouvrait, le liquide à basse pression serait envoyé vers le refroidisseur, qui n’est pas utilisé dans ce mode. Si l’EV2 s’ouvrait, le réfrigérant serait envoyé au mauvais endroit et le chauffage de l’habitacle diminuerait. Seul l’EV1 doit fonctionner en mode 2 pour assurer un chauffage correct. consulab.com info@consulab.com 30 92-EV-2000 SA-6 - Niveau II — Valves d’expansion électroniques (EEV) SA-6 - Niveau II — Valves d’expansion électroniques (EEV) Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Pour cette activité visant à comparer les valves TXV aux valves EEV, insistez sur le fait que la principale différence est la stratégie de régulation, et non la théorie de réfrigération. Cela empêche les étudiants de penser que les val- ves EEV « font quelque chose de différent » sur le plan thermodynamique; • Avant de prendre des mesures, demandez aux étudiants de prédire ce qu'ils s'attendent à voir avant et après l’acti- vation d’EV2 en mode 1. Cela renforce le raisonnement de cause à effet plutôt que la collecte passive de données; • Encouragez-les à se servir de la pince du thermomètre comme indicateur de pression, en leur rappelant que la va- riation de température dans une valve reflète une chute de pression et une température de saturation variable. • Lorsque vous passez du mode 1 (EV2) au mode 2 (EV1), insistez sur le fait que le comportement noté dans la valve devrait être très similaire, bien que l’alimentation du composant change. Cela renforce le fait que les valves EV1 et EV2 remplissent la même fonction dans des modes différents. • N'abordez pas EV3 tout de suite. Laissez les étudiants expliquer son rôle en fonction de l'emplacement et des observations antérieures. C’est une bonne façon d’aiguiser leur pensée diagnostique et d’augmenter leur confiance dans le concret. • Si vous discutez de l’infrastructure du système, concentrez-vous sur la disposition et la fonction des composants, et non sur leur nom de marque. Certains équipementiers utilisent le routage centralisé avec des collecteurs intégrés, tandis que d'autres utilisent des EEV disposées sur l'ensemble du circuit. Dans tous les cas, les principes de réfrigé- ration restent les mêmes : Les valves EEV contrôlent la pression, la pression détermine la température de saturation et la surchauffe confirme le bon fonctionnement du système; • Il y a deux filtres sur le produit qui servent à protéger les trois EEV en cas de présence de particules qui pourraient potentiellement bloquer une ou plusieurs EEV. Applications pratiques : • Les étudiants apprennent que les EEV créent toujours une chute de pression, leur permettant de déterminer rapide- ment les états du réfrigérant attendus en amont et en aval d'une valve d’expansion pendant le diagnostic; • En mesurant les températures avant et après EV1 et EV2, les participants s'entraînent à identifier une valve bloquée trop ouverte (faible surchauffe, pression plus élevée de l’évaporateur) ou bloquée trop fermée (surchauffe élevée, pression faible de l’évaporateur); • Comprendre qu’EV3 alimente le refroidisseur de batterie aide les étudiants à relier le fonctionnement du système CVCA à la gestion thermique de la batterie, une compétence essentielle dans l’entretien VE d’aujourd’hui. consulab.com info@consulab.com 31 92-EV-2000 SA-6 - Niveau II — Valves d’expansion électroniques (EEV) Réponses Objectif : Décrire comment les valves d’expansion électroniques créent une chute de pression pour contrôler le débit de réfrigérant. Matériel requis : EV-2000, alimentation, thermomètre à pince. Partie 1 – Définir la valve d’expansion électronique Une valve d’expansion électronique (EEV) est un dispositif de dosage qui contrôle la quantité de réfrigérant liquide entrant dans un évaporateur afin de maintenir une surchauffe ciblée à la sortie de l'évaporateur. Comme tous les dispositifs d’expansion, son rôle principal est de créer une chute de pression pour abaisser la température de saturation du réfrigérant, ce qui lui permet d’absorber la chaleur. Contrairement aux valves thermiques mécaniques, une EEV est commandée électroniquement par un contrôleur de système à l'aide de signaux d’entrée provenant des capteurs de pression et de température. Au lieu de réagir passivement, le contrôleur commande la position de la valve pour maintenir l'état souhaité du réfrigérant à la sortie de l'évaporateur. Valves d’expansion mécaniques Valves d’expansion électroniques (EEV) • Utilisent un élément détecteur, une membrane et un ressort. • Réagissent mécaniquement aux changements de température. • Règlent lentement le débit. • Conviennent le mieux aux conditions stables de fonc- tionnement. • Utilisent un moteur électrique (souvent un moteur pas à pas). • Commandées par logiciel à l’aide de signaux d’entrée de pression et de température. • Règlent rapidement et précisément le débit. • Bien adaptées aux systèmes à charge variable et multimode. Important : Bien que la méthode de contrôle soit différente, les principes de réfrigération restent les mêmes. Position de la valve EEV et comportement du réfrigérant La modification de la position de la valve d’expansion électronique (EEV) affecte directement la pression de l'évapora- teur, la température de saturation et la surchauffe : • L'EEV s'ouvre → Plus de débit de réfrigérant → Pression de l'évaporateur plus élevée → Température de saturation plus élevée → Moins de surchauffe. • L’EEV se ferme → Moins de débit de réfrigérant → Pression de l'évaporateur moins élevée → Température de satu- ration moins élevée → Plus de surchauffe. Cette relation de cause à effet est la même lorsque l'évaporateur refroidit un débit d'air, un circuit liquide ou un système de batterie. consulab.com info@consulab.com 32 92-EV-2000 SA-6 - Niveau II — Valves d’expansion électroniques (EEV) Utilisation de la surchauffe et du sous-refroidissement Vous devez utiliser la surchauffe et le sous-refroidissement lors de l'analyse du dosage et de l'état du réfrigérant, en particulier autour d'un dispositif d'expansion, lorsque : • Vous vérifiez l’alimentation adéquate d’une valve d’expansion; • Vous voulez savoir si l’évaporateur est épuisé ou inondé; • Vous inspectez l'état normal du réfrigérant avant ou après un composant; • Vous vérifiez la pertinence des réparations reliées au réfrigérant. La surchauffe nous indique l’état du réfrigérant après la valve d’expansion, à la sortie de l'évaporateur. Le sous-refroidis- sement nous permet de voir à quoi ressemble le réfrigérant avant la valve, dans la conduite liquide sortant du conden- seur. Si la valve d’expansion fait bien son travail, les valeurs de surchauffe et de sous-refroidissement seront dans la norme. Dans le cas contraire, elles indiqueront que le système est mal alimenté, en plus de révéler que ses performances sont médiocres. Partie 2 – Comprendre le fonctionnement de la valve d’expansion électronique 1. Quel que soit le composant qu'elle alimente, quelle est la fonction principale d'une valve d’expansion électronique dans un système de réfrigération ? A. Augmenter la température du réfrigérant avant qu'il ne pénètre dans l'évaporateur; B. Acheminer le réfrigérant vers différents échangeurs thermiques; C. Créer une chute de pression qui contrôle la pression du réfrigérant et la température de saturation; D. Comprimer la vapeur du réfrigérant avant qu'elle ne pénètre dans le condenseur. 2. Complétez les énoncés à propos d’EV2 qui alimente l'évaporateur de cabine en mode 1. Ils sont reliés à la condition de surchauffe à la sortie de l'évaporateur. A. Le réfrigérant est liquide / en vapeur à basse / haute pression avant d'entrer dans EV2. B. Le réfrigérant devient liquide /en vapeur à basse / haute pression après EV2. C. La température du réfrigérant avant EV2 est à 81 °F / 27 °C. D. La température du réfrigérant après EV2 est à 61 °F / 16 °C. 3. Si EV2 s'ouvre davantage lors de l'alimentation de l'évaporateur de cabine, qu'advient-il de la pression de l'évapora- teur et de la température de saturation, et comment cela affecte-t-il la surchauffe à la sortie de l'évaporateur ? Si EV2 s'ouvre davantage, la pression de l'évaporateur augmente car il y a plus de réfrigérant qui peut circuler. Lorsque la pression augmente, la température de saturation monte également. Plus le réfrigérant pénètre dans l'éva- porateur, plus le réfrigérant est utilisé, réduisant ainsi la surchauffe. Cela montre comment EV2 contrôle la pression, la température et la surchauffe en réglant sa position d’ouverture. consulab.com info@consulab.com 33 92-EV-2000 SA-6 - Niveau II — Valves d’expansion électroniques (EEV) 4. Complétez les énoncés sur EV1 qui alimente l’évaporateur de cabine en mode 2. Utilisez cette information pour comparer le contrôle de surchauffe à la question 2. A. Le réfrigérant est liquide/ en vapeur à basse / haute pression avant d'entrer dans EV1. B. Le réfrigérant devient liquide / en vapeur à basse / haute pression après EV1. C. La température du réfrigérant avant EV2 est à 100 °F / 38 °C. D. La température du réfrigérant après EV2 est à 68 °F / 20 °C. 5. Comment peut fonctionner EV1 en mode 2 comme EV2 en mode 1, même s'il alimente un composant différent ? EV1 et EV2 remplissent le même rôle en créant une chute de pression pour contrôler la pression de l'évaporateur et pour maintenir une surchauffe adéquate, même si ces deux valves alimentent différents composants. 6. Localisez EV3. En fonction de son emplacement, prédisez quand cette valve sera utilisée et quelle mesure du réfri- gérant serait la plus pertinente pour valider qu'elle est correctement alimentée. EV3 sera utilisée lorsque le système doit refroidir le circuit de glycol pour refroidir la batterie. La surchauffe à la sortie de l'évaporateur ou du refroidisseur serait la mesure la plus utile pour valider l’alimentation correcte d’EV3. consulab.com info@consulab.com 34 92-EV-2000 SA-7 - Niveau II - Chauffage et dégivrage de la cabine SA-7 - Niveau II - Chauffage et dégivrage de la cabine Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Commencez par renforcer le fait que le mode 3 est toujours un mode de chauffage, mais en ajoutant un autre com- portement du système pour soutenir le dégivrage : la cabine ne cesse jamais d'être chauffée; • Mettez l’emphase sur l’identification des composants par leur rôle et non par leur nom sur le schéma. Il est impor- tant de savoir si un composant absorbe ou libère de la chaleur dans ce mode; • Encouragez les étudiants à soigner leur codage couleur des états du réfrigérant sur le schéma, car ils doivent bien voir que plusieurs composants absorbent la chaleur en même temps; • Demandez aux étudiants d'expliquer devant la classe où la chaleur est absorbée et où elle est libérée avant de remettre leur schéma; • Rappelez aux étudiants que la pression indique un changement d’état, alors que le changement de température signifie un transfert de chaleur; les deux sont nécessaires pour interpréter correctement le mode 3; • Si les étudiants sont confus en voyant un composant de la cabine absorber de la chaleur tandis qu'un autre en libère, expliquez-leur l'action de déshumidifier puis de réchauffer, plutôt que de les corriger immédiatement; • Utilisez les résultats de surchauffe et de sous-refroidissement comme données probantes, et non comme objectif; les étudiants doivent utiliser ces valeurs pour justifier le comportement du système. Applications pratiques et diagnostics : • Cette activité reflète le fonctionnement réel du dégivrage du pare-brise, où de l'air chaud et sec est requis plutôt que seulement une chaleur maximale; • Les étudiants apprennent pourquoi un système peut absorber la chaleur de l'air de la cabine et de l'extérieur tout en fournissant de l'air chaud au pare-brise; • La compréhension du mode 3 aide à éviter les erreurs de diagnostic suite aux plaintes du client tels que « la chaleur fonctionne mais le dégivrage est faible » ou « le système semble refroidir avant de chauffer »; • Les travaux pratiques de cette activité renforcent la confiance de l’étudiant en diagnostic où plusieurs échangeurs thermiques sont simultanément actifs; • Insistez sur le fait que le dégivrage est une stratégie de contrôle, et non une fonction à part, qui est accessible dans les véhicules modernes par la gestion des sources de chaleur plutôt que par l’arrêt du chauffage. consulab.com info@consulab.com 35 92-EV-2000 SA-7 - Niveau II - Chauffage et dégivrage de la cabine Réponses Objectif : Expliquer la différence entre le mode chauffage et le mode dégivrage en déterminant les états du réfrigérant, la pression et les changements de température. Matériel requis : EV-2000, alimentation, schéma vierge avec identification, thermomètre à pince. Partie 1 – Tracer les flux de chaleur et de dégivrage Utilisez le schéma vierge avec identification pour effectuer les opérations suivantes : 1. Tracez des flèches indiquant le flux du réfrigérant à partir du compresseur. Identifiez et colorez le réfrigérant selon son état : - ROUGE : vapeur haute pression; - JAUNE : liquide haute pression; - BLEU FONCÉ : liquide basse pression; - BLEU PÂLE : vapeur basse pression. 2. Identifiez dans quel composant le réfrigérant “absorbe la chaleur” comme évaporateur; 3. Identifiez dans quel composant le réfrigérant «libère de la chaleur» comme condenseur; 4. Déterminez l’endroit où le sous-refroidissement se produit; 5. Déterminez l’endroit où la surchauffe se produit; 6. Placez un X sur tous les composants non utilisés pendant ce mode; Faites vérifier votre travail par l’enseignant avant de continuer. Partie 2 – Recueillir des données et calculer la surchauffe et le sous-refroidissement À l'aide des manomètres du collecteur et des sondes du thermomètre, inscrivez les données de pression et de tempéra- ture recueillies dans le tableau suivant lorsque l'EV-2000 fonctionne en mode 3 : Emplacement Température d’entrée Température de sortie Évaporateur de cabine 66 °F / 19 °C 68 °F / 21 °C Condenseur de cabine 113 °F / 45 °C 104 °F / 40 °C Échangeur thermique externe 54 °F / 12 °C 67 °F / 20 °C Données de pression Conduite d'aspiration Conduite de refoulement Pression 20 psi 180 psi Température convertie en pression 22 °F / -5.5 °C 124 °F / 51 °C consulab.com info@consulab.com 36 92-EV-2000 SA-7 - Niveau II - Chauffage et dégivrage de la cabine À l'aide des températures et celles converties en pression, calculez la surchauffe et le sous-refroidissement : Quantité de surchauffe = Température réelle de la conduite d'aspiration - Température de saturation Quantité de sous-refroidissement = Température de saturation - Température réelle de la conduite de liquide Surchauffe après l’évaporateur 68 °F - 22 °F = 46 °F Sous-refroidissement après le condenseur de cabine 124 °F - 104 °F = 20 °F Surchauffe après l’échangeur thermique 67 °F – 22 °F = 45 °F Spécifications du système de surchauffe de l’EV-2000 Surchauffe Ce que cela signifie État du système 22 °C) Trop élevé Surcharge, débit d'air restreint ou engorgement du condenseur. Partie 3 – Définir la chaleur par rapport au dégivrage Utilisez vos données et le schéma que vous avez tracé pour répondre aux questions suivantes : 1. Au niveau de l'évaporateur de cabine, le réfrigérant gagne de la chaleur lorsqu'il traverse le composant. 2. Au niveau du condenseur de cabine, le réfrigérant perd de la chaleur lorsqu'il traverse le composant. 3. Au niveau de l'échangeur thermique externe, le réfrigérant absorbe-t-il ou libère-t-il la chaleur ? Comment l‘échan- geur aide-t-il au fonctionnement du système en mode 3 ? Au niveau de l'échangeur thermique externe, le réfrigérant absorbe la chaleur. L’échangeur aide le système en ame- nant de l'air frais et sec de l'extérieur pour faciliter le chauffage et le dégivrage. consulab.com info@consulab.com 37 92-EV-2000 SA-7 - Niveau II - Chauffage et dégivrage de la cabine 4. Comparez le comportement du réfrigérant dans l'évaporateur de cabine et dans le condenseur. En mode 3, quel composant fournit le chauffage de la cabine et quel composant prend en charge le dégivrage ? Expliquez votre raisonnement. En mode 3, le condenseur assure le chauffage de la cabine parce qu'il dégage de la chaleur, et l'évaporateur aide au dégivrage du pare-brise parce qu'il absorbe la chaleur et permet d’éliminer l'humidité de l'air. 5. À l'aide des lectures de pression des côtés bas et haut ainsi que des états de réfrigérant indiqués sur votre schéma, comment le système peut-il chauffer la cabine tout en absorbant la chaleur de l'extérieur en mode 3 ? A. L'évaporateur de cabine augmente la pression du réfrigérant afin qu'il libère de la chaleur au niveau du condenseur. B. Le compresseur augmente la pression du réfrigérant afin que la chaleur absorbée à basse pression puisse être libérée à haute pression dans la cabine. C. L'échangeur thermique externe change de rôle et devient un condenseur pendant le dégivrage. D. La chaleur est stockée dans le réfrigérant pendant le refroidissement et libérée plus tard pendant le dégivrage. consulab.com info@consulab.com 38 92-EV-2000 SA-8 - Niveau I — Chauffage de la cabine sans réfrigérant SA-8 - Niveau I — Chauffage de la cabine sans réfrigérant Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : 1. Commencez par mentionner que le mode 4 n'utilise aucun réfrigérant pour chauffer la cabine. Cette activité permet surtout de distinguer la création de chaleur du mouvement de chaleur; 2. Lorsque vous présentez en classe le concept PTC (coefficient de température positif), attirez l’attention des étu- diants et concentrez-vous sur le comportement physique du dispositif, pas seulement sur l'acronyme. Il est impor- tant de savoir que la résistance augmente lorsque la température s’élève; 3. Insistez sur le fait que l’élément chauffant PTC est autorégulé par la physique, et non par un logiciel ou des thermos- tats. Il s'agit d'un nouveau concept pour de nombreux étudiants qui mérite d'être répété; 4. Encouragez les étudiants à placer minutieusement leurs sondes sur les conduites de glycol. Rappelez-leur que les thermomètres à pince mesurent la température du tuyau, particulièrement celle diffusée par le fluide qui traverse, uniquement lorsque le contact est solide. Utilisez les parties métalliques des conduites pour obtenir de meilleures lectures. Applications pratiques et diagnostics : • Cette activité permet d’apprendre le comportement réel des VE lors d’un démarrage à froid, lorsque les pompes à chaleur sont parfois lentes ou inefficaces et qu'une chaleur immédiate est nécessaire; • Comprendre le fonctionnement du chauffage PTC aide les étudiants à diagnostiquer les problèmes du client tels que : - « La chaleur fonctionne tout de suite, même quand il fait très froid. » - « La voiture chauffe très bien mais consomme beaucoup d’énergie en hiver. »; • La nature autorégulatrice du chauffage PTC explique pourquoi il est couramment utilisé pour chauffer les sièges et la batterie, et pour préconditionner la cabine; • Être capable de distinguer la chaleur ajoutée au glycol de la chaleur libérée au niveau du radiateur de chauffage prépare les étudiants à des leçons ultérieures impliquant des modes combinant le PTC et la pompe à chaleur; • Insistez sur le fait que les techniciens doivent savoir quel système est dédié au chauffage avant de diagnostiquer les anomalies; ne pas savoir comment fonctionne le système de chauffage PTC peut conduire à des conclusions incor- rectes sur la charge de réfrigérant ou les performances du compresseur. consulab.com info@consulab.com 39 92-EV-2000 SA-8 - Niveau I — Chauffage de la cabine sans réfrigérant Réponses Objectif : Expliquer comment fonctionne un chauffage à coefficient de température positif (PTC) et pourquoi il est utilisé pour le chauffage de cabine dans les véhicules électriques. Matériel requis : EV-2000, alimentation, Mode 4 = Chauffage cabine : PTC + radiateur glycol, thermomètre à pince. Partie 1 – Comprendre le fonctionnement d'un élément chauffant PTC PTC est l'acronyme anglais du coefficient de température positif (CTP en français). Un élément chauffant PTC est un dispositif de chauffage électrique fabriqué à partir de matériaux céramiques spéciaux dont la résistance électrique aug- mente à mesure que la température monte. Lorsque le courant électrique passe une première fois par l’élément, il y a une faible résistance et de la chaleur se dégage rapidement. Au fur et à mesure que l’élément se réchauffe, sa résistance augmente, réduisant automatiquement le flux de courant et limitant la production de chaleur. Le « positif » du coefficient de température signifie que la température et la résistance augmentent ensemble, ce qui active l’autorégulation de l’élé- ment chauffant PTC pour qu’il puisse contrôler en toute sécurité sa propre température sans surchauffe. Dans les véhicules électriques, le chauffage PTC est utilisé pour réchauffer le glycol lors d’un cycle (de refroidissement), et non le réfrigérant. Contrairement à une thermopompe qui déplace la chaleur d'un endroit à un autre, l’élément chauf- fant PTC convertit l'énergie électrique directement en chaleur, qui est transférée au circuit de glycol. Le glycol chaud est ensuite pompé vers les batteries pour les réchauffer, ou pompé à travers un radiateur de chauffage pour réchauffer l'air de la cabine. Cette méthode est particulièrement importante lors des démarrages à froid, car un élément chauffant PTC peut produire de la chaleur immédiatement, sans attendre que les pressions ou les températures du réfrigérant se sta- bilisent. Le chauffage PTC est également couramment utilisé pour les sièges chauffants et peut fonctionner en tandem avec la pompe à chaleur du système CVCA par temps extrêmement froid afin de compléter le chauffage de la cabine ou de la batterie. Partie 2 – Mesurer les variations de température du glycol Examinez le schéma du mode 4 et recherchez les composants actifs et ceux qui ne sont pas utilisés pendant ce mode. Localisez le flux de glycol lors d’un cycle complet et identifiez les quatre points de mesure de température suivants : • Glycol entrant dans l’élément chauffant PTC; • Glycol sortant de l’élément chauffant PTC; • Glycol pénétrant dans le radiateur de chauffage; • Glycol sortant du radiateur de chauffage. À l'aide des sondes du thermomètre à pince, mesurez et notez dans le tableau suivant la température du glycol à chaque emplacement. Emplacement Température d’entrée Température de sortie Élément chauffant PTC 73 °F / 23 °C 81 °F / 26 °C Radiateur de chauffage 77 °F / 25 °C 73 °F / 23 °C consulab.com info@consulab.com 40 92-EV-2000 SA-8 - Niveau I — Chauffage de la cabine sans réfrigérant Partie 3 – Vérifier les connaissances acquises 1. Remplissez l’espace vide : PTC est l’acronyme anglais traduit en français par coefficient de température positif , ce qui signifie que la résistance électrique de l’élément chauffant augmente lorsque la température monte. 2. Pourquoi le chauffage PTC est-il particulièrement utile dans des conditions de démarrage à froid ? Le chauffage PTC est utile pendant le démarrage à froid car il peut produire de la chaleur immédiatement en utili- sant de l'électricité, au lieu d'attendre que le système de réfrigération se réchauffe. 3. Selon vos mesures de température, où et quelle quantité de chaleur est ajoutée au système ? Où et quelle quantité de chaleur est libérée dans la cabine ? Répondez en utilisant des phrases complètes. L’élément chauffant PTC apporte environ huit degrés de chaleur au système, car la température du glycol augmente lorsqu’il le traverse. Environ quatre degrés de chaleur sont restitués à l’habitacle au niveau de l’élément de chauf- fage, car la température du glycol diminue lorsqu’il circule à travers celui-ci et réchauffe l’air de l’habitacle. 4. Trouvez deux caractéristiques majeures qui différencient le chauffage de la cabine par PTC (mode 4) du chauffage de la cabine par pompe à chaleur (mode 2) ? L’une des caractéristiques est qu'un chauffage par PTC crée de la chaleur directement en utilisant l'électricité, tandis que le chauffage par pompe à chaleur déplace la chaleur d'un endroit à un autre en utilisant le réfrigérant. L’autre différence est que le chauffage par PTC chauffe le glycol pour réchauffer la cabine, tandis qu’un chauffage par pompe à chaleur nécessite une pression et un changement d’état du réfrigérant pour fournir de la chaleur. consulab.com info@consulab.com 41 92-EV-2000 Section 1 - Évaluation sur les composants de la cabine Section 1 - Évaluation sur les composants de la cabine Faites correspondre le composant à sa fonction principale : Composant Fonction principale 1. Évaporateur A. Dégage de la chaleur 2. Condenseur B. Absorbe la chaleur 3. Élément chauffant PTC C. Transfère la chaleur entre le glycol et le réfrigérant 4. Refroidisseur D. L'électricité crée de la chaleur 1. B 2. A 3. D 4. C Choisissez la bonne réponse. 5. Quel état le réfrigérant doit-il être pour qu’un compresseur puisse le pomper ? A. Liquide uniquement B. Vapeur uniquement C. Liquide et vapeur D. Liquide saturé 6. Pourquoi la température de refoulement augmente-t-elle après la compression ? A. La chaleur est ajoutée par un dispositif de chauffage B. Le réfrigérant se condense C. La compression fait augmenter la pression et la chaleur sensible D. L'évaporateur ajoute de la chaleur 7. Où la surchauffe se produit-elle ? A. À la sortie de l'évaporateur B. Dans la conduite de liquide C. À la sortie du condenseur D. À l’entrée de la valve d’expansion 8. Pourquoi le sous-refroidissement est-il important ? A. Il empêche le givrage B. Il s'assure que le liquide pénètre dans la valve d’expansion C. Il fait augmenter la température du compresseur D. Il fait augmenter le débit d'air consulab.com info@consulab.com 42 92-EV-2000 Section 1 - Évaluation sur les composants de la cabine 9. Le blocage du débit d'air au niveau du condenseur provoque probablement : A. Une diminution de la pression du côté haut B. Une augmentation du sous-refroidissement C. Une augmentation de la pression du côté haut D. Une réduction de la surchauffe 10. Le principal rôle d’une valve d’expansion électronique (EEV) est de : A. Créer une chute de pression B. Comprimer la vapeur C. Répartir la chaleur D. Stocker le réfrigérant 11. Pourquoi l'évaporateur de la cabine est-il activé pendant le dégivrage ? A. Pour refroidir la cabine B. Pour arrêter le chauffage C. Pour augmenter la pression D. Pour éliminer l'humidité de l'air 12. Un élément chauffant PTC crée de la chaleur en utilisant : A. Le changement d’état du réfrigérant B. La pression du compresseur C. L’air ambiant D. La résistance électrique consulab.com info@consulab.com 43 92-EV-2000 SA-9 - Niveau II — Effets d’une valve d’expansion restreinte SA-9 - Niveau II — Effets d’une valve d’expansion restreinte Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Cette activité est directement basée sur SA-5 (mode chauffage), SA-6 (EEV) et SA-7 (chauffage et dégivrage). Incitez les étudiants à se référer aux schémas éducationnels et aux notes au besoin, en particulier lorsqu'ils doivent identi- fier EV1 et le rôle de l'échangeur thermique externe; • Avant de commencer, insérez la faute 3 : la valve EV1 s’ouvre moins que demandé, afin que la condition de la faute affecte toutes les mesures pendant la collecte des données; • Encouragez les étudiants à réfléchir en termes de cause à effet, et non à utiliser leur mémoire seulement : - Débit restreint → Abaisser la pression de l'évaporateur; - Pression plus basse → Température de saturation inférieure; - Moins d'ébullition du réfrigérant → Surchauffe élevée. • Pour accélérer l'activité, vous pouvez fournir aux étudiants les valeurs normales de fonctionnement ou mesurées du mode 2 dans la deuxième partie ou bien leur demander de faire référence à des activités antérieures ou de retracer des données probantes; • Lorsque vous passez en revue les calculs, rappelez aux étudiants que la surchauffe et le sous-refroidissement sont des outils de diagnostic, pas seulement des exercices mathématiques. Demandez-leur ce que prouve chaque valeur mesurée par rapport au débit de réfrigérant; • Les fautes demeurent mémorisés. Par exemple, si la faute 1 est activée en mode 1, elle affectera le fonctionnement du système. Si vous passez au mode 2, où la faute 1 n’est pas applicable, la DEL F1 clignotera, mais la faute n’aura aucun effet sur le système. Si vous revenez au mode 1 ou à un autre mode qui utilise cette faute, la faute 1 redevien- dra active. Les fautes demeurent actives chaque fois que le mode sélectionné prend en charge cet faute. Applications pratiques et diagnostics • Les étudiants apprennent à distinguer une restriction de dosage d'autres anomalies telles qu'une charge de réfrigé- rant faible, des problèmes de débit d'air ou de compresseur, etc. • Comprendre qu’un sous-refroidissement élevé avec pression du côté bas indique une restriction permet d'éviter le remplacement inutile de composants. • La capacité de diagnostiquer la restriction au niveau d’EV1 en mode chauffage prépare les étudiants aux plaintes du client telles que : - « La chaleur est faible même si les pressions semblent normales. » - « Le système fonctionne mais ne se réchauffe pas bien par temps froid. » Exercice facultatif Répétez les mêmes étapes en mode 3 (chauffage de la cabine et dégivrage) et demandez aux étudiants de comparer la façon dont la restriction d'EV1 affecte le rendement du dégivrage par rapport au chauffage normal. Cela renforce le fait que les principes de diagnostic restent les mêmes, en dépit d’un système qui fonctionne anormalement. consulab.com info@consulab.com 44 92-EV-2000 SA-9 - Niveau II — Effets d’une valve d’expansion restreinte Réponses Objectif : Diagnostiquer une valve d’expansion obstruée mécaniquement en comparant les données normales et anor- males du système et en analysant les changements de pression du côté bas, de surchauffe et de sous-refroidissement pendant le fonctionnement du chauffage de cabine. Matériel requis : EV-2000, alimentation, schéma du Mode 2 = Chauffage cabine : pompe à chaleur, thermomètre numé- rique à pince. Partie 1 – Passer en revue la fonction de la valve d’expansion Utilisez vos schémas et l’ensemble EV-2000 en modes 2 et 3 pour répondre aux questions suivantes : 1. Quelle est la fonction principale d'une valve d’expansion électronique (EEV) dans un système de réfrigération ? A. Créer une chute de pression afin que le réfrigérant puisse absorber la chaleur. B. Comprimer les vapeurs de réfrigérant. C. Stocker le surplus de réfrigérant. D. Transférer la chaleur entre les circuits. 2. Remplissez l’espace vide : En Mode 2 = Chauffage cabine : pompe à chaleur et en Mode 3 = Chauffage cabine + dégivrage : pompe à chaleur, la valve d’expansion qui alimente l'échangeur thermique externe est identifiée EV1. 3. En modes 2 et 3, quel rôle joue l'échangeur thermique externe dans le système ? A. Libérer de la chaleur dans l'air de la cabine. B. Transférer la chaleur entre le glycol et le réfrigérant. C. Stocker le surplus de réfrigérant. D. Absorber la chaleur et agir comme évaporateur. 4. Lorsque le réfrigérant traverse EV1, une chute de pression se produit. Cependant, dans le système EV-2000 la pres- sion n'est pas mesurée directement des deux côtés de la valve d’expansion. Ainsi, même si la pression ne peut pas être lue directement avant et après EV1, les techniciens peuvent toujours diagnostiquer une restriction. Quelles sont les deux types de valeurs calculées qui peuvent être utilisées à la place ? (Encerclez deux réponses.) - Les valeurs de pression d'aspiration. - Les valeurs de pression de refoulement. - Les valeurs de surchauffe. - Les valeurs de sous-refroidissement. Faites valider vos réponses par l’enseignant avant de poursuivre. consulab.com info@consulab.com 45 92-EV-2000 SA-9 - Niveau II — Effets d’une valve d’expansion restreinte Partie 2 – Recueillir les données d’EV1 en mode 2 Comparez les valeurs normales de fonctionnement du mode 2 aux valeurs réelles mesurées lorsqu’EV1 est restreinte. Pour chaque mesure, entourez la tendance des données de la valeur réelle (supérieure, inférieure ou similaire à la valeur normale) qui permet de faciliter un diagnostic avec restriction. Emplacement de la mesure Valeur normale Valeur mesurée Tendance des données Avec conditions de fonctionnement normales d’EV1 Avec restriction d’EV1 Encerclez la bonne réponse. La tendance de la valeur réelle mesurée est : Température d'entrée d’EV1 104 °F / 40 °C 110 °F / 43 °C supérieure / inférieure / similaire à la valeur normale Température de sortie d’EV1 86 °F / 30 °C 72 °F / 22 °C supérieure / inférieure / similaire à la valeur normale Sortie de l’échangeur thermique externe 79 °F / 26 °C 86 °F / 30 °C supérieure / inférieure / similaire à la valeur normale Température d'entrée du condenseur de cabine 115 °F / 46 °C 104 °F / 40 °C supérieure / inférieure / similaire à la valeur normale Température de sortie du condenseur de cabine 106 °F / 41 °C 95 °F / 35 °C supérieure / inférieure / similaire à la valeur normale Pression du côté bas 30 psi 18 psi supérieure / inférieure / similaire à la valeur normaleTempérature convertie de la pression du côté bas 35 °F / 1,4 °C 19 °F / -7 °C Pression du côté haut 200 psi 225 psi supérieure / inférieure / similaire à la valeur normaleTempérature convertie de la pression du côté haut 133 °F / 56 °C 138 °F / 59 °C Partie 3 – Calculer la surchauffe et le sous-refroidissement À l'aide des données de pression et de température du tableau ci-dessus, calculez la surchauffe et le sous-refroidisse- ment lorsqu’EV1 fonctionne avec restriction et normalement sans restriction. Comparez les résultats pour déterminer comment la restriction affecte le circuit du réfrigérant et le rendement de l'évaporateur. Spécifications du système de surchauffe de l’EV-2000 Surchauffe Ce que cela signifie État du système 22 °C) Trop élevé Surcharge, débit d'air restreint ou engorgement du condenseur. Surchauffe = Température réelle de la conduite d’aspiration - Température de saturation Sous-refroidissement = Température de saturation - Température réelle de la conduite de liquide Surchauffe et sous-refroidissement dans des conditions normales de fonctionnement Utilisez la colonne valeur normale du tableau pour calculer la surchauffe et le sous-refroidissement en mode 2. Surchauffe = 79 °F – 35 °F = 44 °F Sous-refroidissement = 133 °F - 106 °F = 27 °F Surchauffe et sous-refroidissement lorsqu’EV1 est restreinte Utilisez la colonne valeur mesurée du tableau pour calculer la surchauffe et le sous-refroidissement en mode 2. Surchauffe = 86 °F - 19 °F = 67 °F Sous-refroidissement = 133 °F – 95 °F = 38 °F Partie 4 – Analyser les résultats avec une valve d’expansion obstruée 5. Lorsqu’EV1 est obstruée, la pression du côté bas chute par rapport à un fonctionnement normal. Quelle raison vous parait la plus probable ? A. Il y a trop de réfrigérant qui pénètre dans l'évaporateur. B. Le débit de réfrigérant dans l'évaporateur est restreint. C. Le compresseur comprime trop le réfrigérant. D. Le condenseur rejette trop de chaleur. 6. La pression du côté haut reste la même tant qu’EV1 est obstruée. Quelle raison peut-on exclure ? A. Le débit d'air est restreint dans le condenseur. B. La valve est à restriction mécanique. C. La charge de réfrigérant est insuffisante. D. Le chauffage fonctionne normalement. 7. Quelle combinaison de données probantes confirme le plus fortement une limitation mécanique d’EV1 ? A. Pression élevée du côté bas et surchauffe faible. B. Pression normale et surchauffe normale. C. Pression faible du côté bas, surchauffe élevée et sous-refroidissement augmenté. D. Pression élevée du côté haut et sous-refroidissement faible. 92-EV-2000 SA-9 - Niveau II — Effets d’une valve d’expansion restreinte consulab.com info@consulab.com 47 8. Comparez les valeurs de sous-refroidissement d’un fonctionnement normal à celles d’un fonctionnement restreint. Pourquoi le sous-refroidissement augmente-t-il lorsque le débit de réfrigérant est restreint dans EV1 ? Le sous-refroidissement est plus élevé lorsqu’EV1 est restreinte car le réfrigérant a été reflué dans le condenseur au lieu d’avoir circulé normalement dans le système. Un débit réduit amène le réfrigérant liquide à refroidir davan- tage sous sa température de saturation, augmentant ainsi le sous-refroidissement et indiquant une restriction plutôt qu'une condition normale de fonctionnement. consulab.com info@consulab.com 48 92-EV-2000 SA-10 - Niveau III — Valves d’expansion restreintes ou bloquées SA-10 - Niveau III — Valves d’expansion restreintes ou bloquées Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Cette activité est complémentaire à SA-9, puisque nous passons d'un débit de réfrigérant limité à un débit nul. Mettez maintenant l’emphase sur la tâche où l’étudiant doit diagnostiquer un système qui a cessé de fonctionner selon ce que les données mathématiques supposent; • Les étudiants devraient comparer le comportement, et non mémoriser les symptômes. Leur objectif est de modifier leur modèle diagnostique lorsque le fonctionnement du système s'effondre; • Insérez la faute 4 (la valve d’expansion EV1 reste bloquée en position fermée) avant la collecte de données. • Réglez le système en mode 2 : Chauffage de la cabine, pour toutes les mesures; • Si les étudiants n'ont pas un accès rapide à leurs résultats de l’activité SA-9, fournissez-leur l'ensemble des données pour garder l'accent sur la comparaison plutôt que sur la mémoire. • Lorsque l’EV1 est complètement obstrué dans cette activité, la pression côté aspiration de l’EV 2000 chute rapide- ment et le système se mettra en arrêt vers environ 6 PSI en raison d’une limite de sécurité interne de basse pres- sion. Cet arrêt est prévu et intentionnel ; il est conçu pour protéger le compresseur lorsque le débit de réfrigérant vers l’évaporateur s’interrompt. Si le système se met en arrêt avant que les élèves aient pu enregistrer toutes les mesures, cela renforce l’objectif pédagogique : une vanne d’expansion bloquée empêche le flux de réfrigérant, ce qui entraîne des conditions de fonctionnement dangereuses nécessitant la protection du système. • À des pressions d’aspiration extrêmement basses, la surchauffe calculée continue d’augmenter mathématiquement même si l’évaporation significative a cessé. Applications pratiques : • Cette activité reflète des scénarios réels où une valve d’expansion bloquée peut ressembler à une condition de faible charge, à moins que le comportement du système soit soigneusement analysé; • Les étudiants peuvent mettre en pratique la différenciation : - Dispositifs de dosage restreints ou bloqués, - Déficiences liées au débit ou la charge du réfrigérant, ou bien au débit d'air; • Insistez sur l’importance de reconnaître une pression d'aspiration réduite jumelée à une absorption minimale de la chaleur pour éviter le remplacement inutile des composants. Exercices facultatifs : • Répétez la comparaison en mode 3 : Chauffage de la cabine et dégivrage; • Demandez aux participants de confirmer si le même modèle diagnostique s'applique à mesure que la complexité du système augmente; • Insistez sur le fait que, même si les modes de fonctionnement changent, l’identification et la logique des anomalies restent cohérents. consulab.com info@consulab.com 49 92-EV-2000 SA-10 - Niveau III — Valves d’expansion restreintes ou bloquées Réponses Objectif : Expliquer comment une valve d’expansion bloquée en position fermée empêche l'évaporation correcte du réfrigérant et décrire l'impact sur le comportement du système thermique. Matériel requis : EV-2000, alimentation, schéma du mode 2, thermomètre numérique à pince. Partie 1 – Recueillir les données en mode 2 Utilisez les données collectées lors de l’activité SA-9 pour remplir la deuxième colonne du tableau, réglez l'EV-2000 en mode 2 et inscrivez vos lectures dans la troisième colonne. Emplacement de la mesure Valeur de SA-9 Valeur mesurée en mode 2 Alors qu’EV1 est restreinte Lorsqu’EV1 est bloquée Température d'entrée d’EV1 110 °F / 43 °C 104 °F / 40 °C Température de sortie d’EV1 72 °F / 22 °C 77 °F / 25 °C Sortie de l’échangeur thermique externe 86 °F / 30 °C 82 °F / 28 °C Température de sortie du condenseur de cabine 104 °F / 40 °C 97 °F / 36 °C Pression du côté bas 18 psi 6 psi Température convertie de la pression du côté bas 19 °F / -7 °C 0.0 °F / -18 °C Pression du côté haut 225 psi 250 psi Température convertie de la pression du côté haut 138 °F / 59 °C 145 °F / 63 °C Partie 2 – Comparer les valves d’expansion obstruées à celles bloquées Pour les étapes ci-dessous, encerclez la bonne réponse pour dire si la valeur d’EV1 bloquée est supérieure, inférieure ou similaire à la valeur d’EV1 en condition de restriction. 1. La pression du côté bas pression est supérieure / inférieure / similaire en condition de restriction. 2. La température de saturation du côté bas est supérieure / inférieure / similaire en condition de restriction. 3. La température de sortie d’EV1 est supérieure / inférieure / similaire en condition de restriction. 4. La température de sortie de l'échangeur thermique externe est supérieure / inférieure / similaire en condition de restriction. 5. La pression du côté haut est supérieure / inférieure / similaire en condition de restriction. consulab.com info@consulab.com 50 92-EV-2000 SA-10 - Niveau III — Valves d’expansion restreintes ou bloquées Supposons que la température à la sortie de l'échangeur thermique externe représente la température de la conduite d'aspiration. Utilisez la formule ci-dessous pour calculer la surchauffe. Surchauffe = Température réelle de la conduite d'aspiration - Température de saturation 6. EV1 restreinte (SA9) : Surchauffe = 86 °F − 19 °F = 67 °F. 7. EV1 bloquée (SA-10) : Surchauffe = 82 °F – 0,0 °F = 82 °F. Supposons que la température à la sortie du condenseur de cabine représente la température de la conduite de liquide. Utilisez la formule ci-dessous pour calculer le sous-refroidissement. Sous-refroidissement = Température de saturation - Température réelle de la conduite de liquide 8. EV1 restreinte (SA-9) : Sous-refroidissement = 138 °F − 104 °F = 34 °F. 9. EV1 bloquée (SA-10) : Sous-refroidissement = 145 °F − 97 °F = 48 °F Spécifications du système de surchauffe de l’EV-2000 Surchauffe Ce que cela signifie État du système 22 °C) Trop élevé Surcharge, débit d'air restreint ou engorgement du condenseur. Répondez aux questions d'analyse suivantes en vous basant sur les données et les calculs précédents. 10. Lorsqu’EV1 est bloquée, la pression extrêmement faible du côté bas indique surtout que : A. Le réfrigérant ne pénètre pas dans l'échangeur thermique externe. B. Le débit de réfrigérant augmente dans l'évaporateur. C. L’ébullition du réfrigérant est plus efficace. D. Le débit d'air est anormalement élevé dans l'échangeur thermique. consulab.com info@consulab.com 51 92-EV-2000 SA-10 - Niveau III — Valves d’expansion restreintes ou bloquées 11. Quel énoncé ci-après permet de différencier une valve d’expansion bloquée d'une valve obstruée ? A. Le sous-refroidissement est plus élevé. B. La pression est normale du côté haut. C. La pression d'aspiration est trop faible et l’absorption de chaleur de l'évaporateur est minime. D. Le rendement du chauffage de cabine est légèrement réduit. 12. Complétez l'énoncé ci-dessous en utilisant des termes techniques appropriés : Une valve d’expansion obstruée permet de limiter le débit de réfrigérant, réduisant ainsi la pression de l'évapora- teur qui continue à s'évaporer. Une valve d’expansion bloquée empêche la circulation du réfrigérant, provoquant une chute de la pression d'aspiration et l'arrêt de l'absorption de chaleur de l'évaporateur. 13. Dans l’activité SA-9, le réfrigérant pouvait toujours s'évaporer même si EV1 était restreinte. Expliquez pourquoi l'évaporation s'arrête en grande partie lorsqu’EV1 est bloquée. Lorsqu’EV1 était restreinte, une petite quantité de réfrigérant pouvait pénétrer quand même dans l'évaporateur, ce qui rendait possible l'évaporation alors que le rendement du système était réduit. Lorsqu’EV1 est bloquée, le réfri- gérant ne peut pas s'écouler dans l'évaporateur. Sans entrée ni expansion du réfrigérant, l'évaporateur ne peut pas absorber la chaleur ni provoquer un changement d’état. En conséquence, la pression d'aspiration chute considéra- blement et l'évaporation s'arrête en grande partie parce qu'il n'y a pas de réfrigérant disponible pour l’ébullition. 14. Lorsqu’EV1 est restreinte, la surchauffe permet de confirmer cette restriction. Dans une valve d’expansion bloquée, la surchauffe devient moins fiable. Pourquoi ? A. Les capteurs de pression sont imprécis à basse pression. B. Les calculs de surchauffe confirment une évaporation présente. C. Le sous-refroidissement devient plus important que la surchauffe. D. Le compresseur arrête de comprimer le réfrigérant. consulab.com info@consulab.com 52 92-EV-2000 SA-11 - Niveau III — Diagnostic de l'évaporateur SA-11 - Niveau III — Diagnostic de l'évaporateur Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Insérez la faute 9 : Évaporateur de cabine glacé. • Lorsque le système fonctionne en mode 3 avec la faute 9 appliquée, il y a peu ou pas d’impact sur les pressions. Le seul moyen de diagnostiquer le problème est d’utiliser un thermomètre et de vérifier qu’il n’y a pas de fonctionne- ment du ventilateur au niveau de l’évaporateur de l’habitacle. • Permettez une flexibilité dans les emplacements de mesure de la température. L'objectif n'est pas de fournir des données identiques, mais de savoir si les étudiants peuvent justifier pourquoi une mesure appuie leur diagnostic; • En mode 3, encouragez les étudiants à comparer les comportements observés à ceux des autres modes plutôt que de s’attendre à de « nouveaux » symptômes. L'objectif d'apprentissage est d’identification les anomalies de façon cohérente dans différentes stratégies opérationnelles; • Si les étudiants n'ont pas un accès rapide aux données des activités antérieures sur les valves d’expansion électro- niques, vous pouvez leur fournir un ensemble de données comparatives afin qu’ils consacrent du temps au raisonne- ment, et non à la récupération des données; • Au cours de cette leçon, la pression côté aspiration de l’EV-2000 peut chuter jusqu’à environ 6 psi; à ce stade, le système se mettra en arrêt en raison d’une limite de sécurité interne de basse pression. Ce comportement est normal et vise à protéger le compresseur lorsque l’absorption de chaleur par l’évaporateur est fortement réduite. Si l’arrêt se produit avant que toutes les données ne soient enregistrées, cela renforce l’objectif de diagnostic de cette activité : le givrage de l’évaporateur peut faire chuter la pression d’aspiration à des niveaux dangereux, même lorsque le circuit de réfrigérant et les commandes sont par ailleurs fonctionnels. Applications pratiques et diagnostics : • Cette activité traite de vraies plaintes de client telles que : - « La climatisation fonctionne mais souffle à peine. », - « Le refroidissement est faible et le dégivrage ne dégage pas tout le pare-brise. »; • Les étudiants apprennent que les défaillances de débit d'air et de transfert de chaleur peuvent ressembler étroite- ment à des problèmes liés au réfrigérant, à moins que des inspections visuelles et des tests de fonctionnement ne soient effectuées; • La comparaison des modes 1 et 3 démontre que les anomalies de givrage et de débit d'air affectent à la fois le refroidissement et le dégivrage, tandis que celles de la valve d’expansion électronique accablent principalement le comportement du réfrigérant; • Les tableaux comparatifs forment les étudiants à séparer les problèmes de mouvement du réfrigérant des pro- blèmes d'échange thermique, réduisant ainsi les erreurs de diagnostic et le remplacement inutile de pièces. consulab.com info@consulab.com 53 92-EV-2000 SA-11 - Niveau III — Diagnostic de l’évaporateur Réponses Objectif : Analyser les données de température et de pression pour distinguer le givrage d'évaporateur du sous-débit lié à la valve d’expansion ou au système. Matériel requis : EV-2000 alimenté, schémas des modes 1 et 3, thermomètre numérique à pince. Partie 1 – Collectez les données relatives au refroidissement de cabine, en mode 1 Réglez l'ensemble EV-2000 en mode 1 : Refroidissement de cabine. Votre tâche consiste à déterminer ce qui limite les performances du système en vous basant sur des données probantes. Effectuez une inspection visuelle et encerclez la bonne réponse pour les étapes suivantes : 1. Le débit d'air de l'évaporateur de cabine est : Fort / Modéré / Faible / Presque nul. 2. La température de l'air de ventilation de l'évaporateur de cabine est : Froide / Fraîche / Neutre / Chaude / Nulle. 3. Écoutez et observez le système. Semble-t-il fonctionner normalement ? Oui / Non. 4. Quel est votre premier diagnostic suite à votre inspection visuelle ? D'après ces observations, les performances du système semblent limitées au niveau de l'évaporateur ou à proxi- mité, soit en raison d'un problème de transfert de chaleur vers l'évaporateur, soit parce qu'un problème affecte le circuit de réfrigérant qui l’alimente. En fonction de votre diagnostic d'inspection visuelle, sélectionnez quatre mesures de température importantes à l'appui de vos observations et enregistrez-les dans le tableau suivant : REMARQUE : Le choix des mesures peut varier. Mesure Valeur 1. Entrée de l'évaporateur 39 °F / 4 °C 2. Sortie de l'évaporateur 37 °F / 3 °C 3. Entrée d’EV2 106 °F / 41 °C 4. Sortie du compresseur : 136 °F / 58 °C Pression du côté bas 6 psi Pression du côté haut 120 psi Calculez la surchauffe et le sous-refroidissement aux étapes ci-dessous : 5. Surchauffe = Température de la conduite d'aspiration - Température de saturation côté bas Surchauffe = 37 °F - 0 °F = 37 °F consulab.com info@consulab.com 54 92-EV-2000 SA-11 - Niveau III — Diagnostic de l’évaporateur 6. Sous-refroidissement = Température de saturation du côté haut - Température de la conduite de liquide Sous-refroidissement = 97 °F - 106 °F = -9 °F 7. En se basant sur les données recueillies jusqu'à présent, le système est probablement limité par : ☐ La circulation du réfrigérant L’échange de chaleur avec l'air ☐ La commande électrique ☐ La quantité de réfrigérant Justification : Le système fonctionne et les pressions indiquent la circulation du réfrigérant, mais un débit d'air faible et un refroidissement insuffisant montrent que la chaleur n'est pas transférée efficacement entre l'évaporateur et l'air de la cabine. Spécifications de surchauffe de l’EV-2000 Surchauffe Observation Conditions du système 28 °C) Trop haut Évaporateur affamé; sous-charge, obstruction, problème de débit d’air ou problème de dosage. Spécifications de sous-refroidissement de l’EV-2000 Sous-refroidissement Observation Conditions du système 40 °F (> 22 °C) Trop haut Surcharge, circulation d’air restreinte ou condenseur inondé. Partie 2 – Comparaison des données de chauffage de la cabine et de dégivrage, en mode 3 Passez au mode 3 : Chauffage de la cabine et dégivrage, et effectuez les comparaisons suivantes : 8. Par rapport au mode 1, le mode 3 donne un débit d'air de ventilation : ☐ Plus fort À peu près le même ☐ Plus faible consulab.com info@consulab.com 55 92-EV-2000 SA-11 - Niveau III — Diagnostic de l’évaporateur 9. En mode 3, la pression du côté bas est : 20 PSI Supérieure à celle du mode 1 ☐ Similaire à celle du mode 1 ☐ Inférieure à celle du mode 1 10. En mode 3, la température de sortie de l'évaporateur de cabine est : 70 °F / 21 °C ☐ Inférieure à la valeur attendue ☐ Proche de la température de saturation Supérieure à la valeur attendue 11. Calculez la surchauffe en mode 3. Par rapport au mode 1, la surchauffe est : 70 °F - 22 °F = 48 °F ☐ Inférieure ☐ Similaire Supérieure 12. Lorsque la faute est activée en mode 3, les performances de dégivrage sont les plus susceptibles de : ☐ S’améliorer normalement au fil du temps Diminuer de façon notable ou d’être incohérentes Ne pas dégager le pare-brise efficacement ☐ Ne pas être affectées Partie 3 – Comparaison avec une valve d’expansion défectueuse Cette section est conçue pour vous aider à distinguer les problèmes de débit d'air et de givrage de ceux d'une obs- truction ou d'un blocage de valve d’expansion électronique, en utilisant des schémas. Remplissez le tableau suivant en vous servant des observations lors de l’inspection actuelle dans la première colonne et des modes précédents, ou des données de valve d’expansion fournies par l’enseignant dans la deuxième colonne. Preuve/symptôme Observations des modes 1 et 3 Données d'une valve d’expansion défectueuse Le débit d'air de ventilation est sensiblement réduit OUI / NON / INCONNU OUI / NON / INCONNU Présence visuelle de givre ou de glace OUI / NON / INCONNU OUI / NON / INCONNU Pression du côté bas inférieure à la valeur attendue OUI / NON / INCONNU OUI / NON / INCONNU Le réfrigérant sortant de l'évaporateur est plus chaud que prévu (surchauffe élevée) OUI / NON / INCONNU OUI / NON / INCONNU Les performances de dégivrage sont affaiblies en mode 3 OUI / NON / INCONNU OUI / NON / INCONNU consulab.com info@consulab.com 56 92-EV-2000 SA-11 - Niveau III — Diagnostic de l’évaporateur 13. Quel énoncé distingue le mieux un problème de débit d'air ou de givrage d'un problème de valve d’expansion défec- tueuse ? A. La pression du côté bas est inférieure à la normale. B. La pression du côté haut est inférieure à la normale. C. Le débit d'air de ventilation chute visiblement. D. La surchauffe augmente. 14. Quels sont les deux énoncés qui indiquent le plus clairement que la limitation du système n'est pas principalement liée au débit du réfrigérant ? Il y a un faible débit d'air de ventilation. ☐ Le son et la réponse du système sont dans la normalité. ☐ La surchauffe est élevée selon le calcul effectué. ☐ La pression du côté bas a tendance à diminuer. Du givre ou de la glace est visible sur l'évaporateur. Justifiez vos deux choix ci-dessous : Ces deux énoncés sont étroitement liées car la glace sur l'évaporateur bloque le débit d'air, réduisant par le fait même le refroidissement même si le réfrigérant circule encore dans le système. 15. Classez ces types de données probantes, par ordre d’importance (1-2-3-4), qui permettent de diagnostiquer correc- tement cette anomalie : 3 Relevés de pression. 4 Calcul de la surchauffe. 2 Inspection visuelle de l'évaporateur. 1 Observation du débit d'air de ventilation. Expliquez maintenant pourquoi votre premier choix mérite d’être le plus important : Le débit d'air de ventilation est le plus important car il montre immédiatement que l'air ne se déplace pas correcte- ment, ce qui indique un problème de transfert de chaleur plutôt qu'un problème de débit de réfrigérant. 16. D'après toutes vos observations et mesures, quelle est l’anomalie diagnostiquée ? L'évaporateur de la cabine est givré et son débit d'air est restreint. consulab.com info@consulab.com 57 92-EV-2000 SA-12 - Niveau III — Diagnostic d'une plainte de client relative au rendement de la cabine SA-12 - Niveau III — Diagnostic d'une plainte de client relative au rendement de la cabine Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques • Avant de commencer, insérez la faute 12 : Débit d'air restreint au niveau de l'évaporateur de cabine; • Renforcez cette séquence : Observer → Émettre des hypothèses → Tester → Décider → Valider. Les participants ne doivent pas lire la pression en premier sans avoir complété une inspection visuelle et opérationnelle; • Lors de la révision de la partie 1, incitez les étudiants à identifier les tendances dans différents modes, surtout les observations qui demeurent cohérentes entre les mode 1 et 3; • Restez flexible quant aux procédures de diagnostic de la partie 2. Les étudiants peuvent choisir l’ordre des étapes et les mesures à prendre tant qu’ils peuvent expliquer pourquoi chaque étape est importante; • Dans la partie 3, soulignez l'importance de vérifier les données probantes. Un diagnostic solide explique non seule- ment pourquoi la cause correspond au problème, mais aussi pourquoi d'autres sources sont moins probables; • Utilisez l'étape de validation finale (restauration du fonctionnement normal) pour vous assurer que la récupération du système est une preuve de diagnostic valide, et non pas une « correction » seulement; • Lorsque le système fonctionne en mode 3 avec la faute 12 appliquée, il y a peu ou pas d’impact sur les pressions. Le seul moyen de diagnostiquer le problème est d’utiliser un thermomètre et de vérifier qu’il n’y a pas de fonction- nement du ventilateur au niveau de l’évaporateur de l’habitacle. Applications pratiques : • Cette activité reproduit de réelles plaintes de client en matière de systèmes CVCA, telles que : - « Le système fonctionne, mais le débit d’air semble faible. », - « Le refroidissement et le dégivrage ne fonctionnent pas bien. »; • Les étudiants apprennent que les limitations de débit d'air et de transfert de chaleur peuvent ressembler étroite- ment à une sous-charge de réfrigérant ou à des anomalies de dosage, à moins que le débit d'air ne soit vérifié; • Comparer les comportements entre les modes 1 à 3 permet d’aider les étudiants à reconnaître que : - Les anomalies de dosage du réfrigérant dépendent souvent du mode de fonctionnement, - Les anomalies de débit d'air ou d’échange thermique ont tendance à être indépendantes du mode et affectent à la fois le refroidissement et le dégivrage; • L’information de service du constructeur forme les étudiants à éviter la logique d'échange de pièces et à s'appuyer plutôt sur la cohérence des données probantes, réduisant ainsi les erreurs de diagnostic dans les situations réelles d’entretien. consulab.com info@consulab.com 58 92-EV-2000 SA-12 - Niveau III — Diagnostic d’une plainte de client relative au rendement de la cabine Réponses Objectif : Concevoir et appliquer une procédure de diagnostic pour déterminer ce qui limite le rendement de la cabine en recueillant des données probantes, en évaluant toutes les hypothèses du problème et en justifiant un diagnostic final. Matériel requis : EV-2000, alimentation, schémas des modes 1, 2 et 3, thermomètre numérique à pince. Partie 1 – Effectuer une inspection visuelle Passez en revue la plainte du client. Avant de recueillir les données de pression ou de température, faites fonctionner les modes 1 et 3 de l’ensemble, effectuez une inspection visuelle et opérationnelle, et encercler la bonne réponse pour chaque observation dans le tableau ci-dessous. Plainte du client : « Le système de climatisation s’allume et semble fonctionner, mais pas comme prévu dans la cabine. Parfois, le ventilateur ne souffle pas très fort, et à certains moments la température ne change pas beaucoup même si le système fonctionne. De plus, il arrive que le givre du pare-brise mette beaucoup de temps à disparaître. Le problème semble se reproduire après plusieurs réglages du système, mais je ne vois aucun voyant d’alerte au tableau de bord. » Tableau d'observations mode par mode Observation Mode 1 : Refroidissement de la cabine Mode 2 : Chauffage de la cabine Mode 3 : Chauffage et dégivrage État du débit d'air dans l'cabine : Normal / Réduit / Médiocre Normal / Réduit / Médiocre Normal / Réduit / Médiocre Température de l’air aux trappes de ventilation : Frais, mais pas froid, avec moins d’intensité Chaud Chaude, mais faible sans dégivrage Le système semble-t-il fonctionner normalement ? Oui / Non / Incertain Oui / Non / Incertain Oui / Non / Incertain Y a-t-il des changements visibles à noter ? Diminution de pression du côté bas et arrêt Aucun changement visible Diminution subtile de pres- sion jusqu’à la normale Le rendement de la cabine dans le mode choisi est le suivant : Normal / Réduit / Médiocre Normal / Réduit / Médiocre Normal / Réduit / Médiocre 1. Quelle observation apparaît de manière cohérente dans plus d'un mode ? Quels modes ? Le débit d'air de la cabine semble réduit en modes 1 et 3. 2. Quelle observation varie le plus lors du changement de mode ? La température de l'air de ventilation change davantage. Le chauffage fonctionne mieux en mode 2, mais le refroidis- sement en mode 1 et le dégivrage en mode 3 sont faibles. consulab.com info@consulab.com 59 92-EV-2000 SA-12 - Niveau III — Diagnostic d’une plainte de client relative au rendement de la cabine 3. D'après votre inspection, quelle action du système pourrait limiter le rendement de la cabine ? ☐ Mouvement du réfrigérant ☐ Commande électrique Échange de chaleur avec l'air ☐ Manque d'information pour répondre 4. Quel résultat vous attendez-vous à obtenir si le diagnostic est correct ? Si le diagnostic est correct, attendez-vous à ce que les mesures de pression et de température montrent que le réfrigérant se déplace bien mais ne transfère pas la chaleur, en constatant une basse pression des deux côtés et un refroidissement médiocre même si le système est en marche. Partie 2 – Créer et tester une procédure de diagnostic Révisez vos réponses de la partie 1. Identifiez la partie du système qui, selon vous, limite les performances. Décrivez les étapes de votre procédure (4 à 6 étapes au total) dans le tableau ci-dessous pour tester et diagnostiquer votre théorie. Une bonne procédure comprend généralement : • Une vérification du débit d'air ou du fonctionnement; • Un contrôle du réfrigérant des deux côtés; • Une comparaison des résultats selon les modes de fonctionnement; • Un moyen de calculer la surchauffe ou le sous-refroidissement, ou les deux. Étape 1 : Vérifier le débit d'air et la température de l'air dans la cabine à tous les modes. Observation/mesure : Varie; le débit d'air est réduit et moins froid dans les modes 1 et 3. Étape 2 : Vérifier la pression du côté bas et du côté haut aux mode 1 et 3. Observation/mesure : Varie; les pressions du côté bas et du côté haut chutent en mode 1, mais légèrement en mode 3. Étape 3 : Mesurer la température près de l'entrée et de la sortie de l'évaporateur au mode 1. Observation/mesure : Varie; la différence de température dans l’évaporateur est plus faible que prévu. Étape 4 : Utiliser la pression et la température pour calculer la surchauffe ou le sous-refroidissement, ou les deux. Observation/mesure : Varie; la surchauffe devrait être plus élevée que prévu. Étape 5 : Comparer les résultats selon les modes 1 et 3. Observation/mesure : Varie; les mêmes problèmes de débit d'air et de refroidissement apparaissent en mode 1 et en mode 3. Étape 6 : Observation/mesure : Spécifications de surchauffe de l’EV-2000 Surchauffe Observation Conditions du système 28 °C) Trop haut Évaporateur affamé; sous-charge, obstruction, problème de débit d’air ou problème de dosage. consulab.com info@consulab.com 60 92-EV-2000 SA-12 - Niveau III — Diagnostic d’une plainte de client relative au rendement de la cabine Spécifications de sous-refroidissement de l’EV-2000 Sous-refroidissement Observation Conditions du système 40 °F (> 22 °C) Trop haut Surcharge, circulation d’air restreinte ou condenseur inondé. Partie 3 – Faire un diagnostic Considérez les causes possibles du problème de rendement de la cabine. Pour chacune des trois causes suivantes, inscrivez une observation qui soutient ou qui contredit votre diagnostic : 5. Problème de dosage du réfrigérant (valve d’expansion) : Moins probable parce que le débit d'air est faible dans plus d'un mode, et les deux pressions chutent au lieu de reculer. 6. Sous-charge du système : Une basse pression peut signifier un niveau de réfrigérant faible, mais le chauffage fonc- tionne toujours mieux en mode 2, de sorte que le réfrigérant est probablement présent. 7. Limitation de l'échange de chaleur : Un débit d'air faible ainsi qu’un refroidissement et un dégivrage médiocres dans plusieurs modes supposent un problème de transfert de chaleur avec l'air. 8. D'après toutes vos observations et mesures, qu'est-ce qui limite le plus le rendement de la cabine ? ☐ Circulation du réfrigérant ☐ Quantité de réfrigérant Échange de chaleur avec l'air ☐ Commande électrique Justifiez ci-dessous votre réponse et recommandez une solution d'entretien ou de réparation : Le système fonctionne, les pressions changent et le débit d'air est réduit. De plus, le refroidissement et le dégivrage sont faibles. Ces observations indiquent que le réfrigérant se déplace mais n'absorbe pas suffisamment de chaleur. La réparation consisterait à trouver la restriction du débit d’air dans l'évaporateur de la cabine et à effectuer les réparations nécessaires. 9. Après que l’enseignant a rétabli le fonctionnement normal de l’ensemble, quel changement a le plus fortement confirmé votre diagnostic ? Le débit d'air a augmenté et le refroidissement s'est amélioré, confirmant que le problème était lié à l'échange de chaleur et non au débit de réfrigérant. consulab.com info@consulab.com 61 92-EV-2000 Section 2 – Évaluation sur le débit d’air de la cabine Section 2 – Évaluation sur le débit d’air de la cabine 1. En mode chauffage, l'échangeur thermique externe agit principalement comme : A. Condenseur B. Évaporateur C. Compresseur D. Récepteur 2. La surchauffe est mieux décrite comme suit : A. Température du liquide inférieure à sa température de condensation B. Température de la vapeur supérieure à sa température d'ébullition (saturation) avec cette pression C. Différence de pression entre le côté haut et le côté bas D. Différence de température entre l'air de la cabine et l'air extérieur 3. Quel symptôme est l'indice le plus révélateur d'un problème de débit d'air ou de transfert de chaleur au niveau de l'échangeur thermique de la cabine ? A. Une basse pression du côté bas B. Une surchauffe élevée C. Un débit d'air faible ou irrégulier au niveau des trappes de ventilation D. Une basse pression du côté haut 4. Quelle est la forme la plus courante d'un dosage restreint (valve d’expansion partiellement bloquée) ? A. Une haute pression du côté bas et une faible surchauffe B. Une basse pression du côté bas, une surchauffe plus élevée et un sous-refroidissement plus élevé C. Une pression du côté bas et un sous-refroidissement à la normale D. Une haute pression du côté bas et un sous-refroidissement élevé 5. La fonction principale d'un dispositif de dosage (valve d’expansion et tube orifice) est de : A. Augmenter la pression du réfrigérant B. Éliminer l'humidité de l'air C. Stocker le réfrigérant D. Créer une chute de pression afin que le réfrigérant puisse bouillir et absorber la chaleur 6. Un dispositif de dosage complètement bloqué (en position fermée) est le plus susceptible de provoquer : A. Un fort refroidissement et une faible surchauffe B. Une pression d'aspiration extrêmement basse et une évaporation faible ou nulle C. Une pression élevée du côté bas due à l'inondation D. Un débit d'air plus élevé au niveau des trappes de ventilation consulab.com info@consulab.com 62 92-EV-2000 Section 2 – évaluation de la circulation de la cabine 7. Un débit d'air restreint dans l'évaporateur réduit le rendement principalement parce que : A. Il bloque directement les conduites de réfrigérant B. Il réduit le transfert de chaleur dans le réfrigérant C. Il augmente la charge de réfrigérant D. Il augmente le volume de compression du compresseur 8. Quelle situation peut, à première vue, ressembler à une sous-charge si vous ne surveillez que les pressions ? A. Un débit d'air restreint dans l'évaporateur B. Un dispositif de dosage bloqué en position ouverte C. Une charge élevée de réfrigérant D. Un système de dégivrage fonctionnel 9. Le givrage de l'évaporateur se manifeste souvent par : A. Un débit d'air qui devient de plus en plus intensif B. Un débit d'air qui diminue progressivement et un rendement qui s'aggrave C. Une pression du côté haut qui augmente instantanément D. Une température de l'air de ventilation qui devient instantanément chaude 10. Vous mesurez une faible pression d'aspiration et une surchauffe élevée. Le débit d'air au niveau des trappes de ven- tilation semble normal. Quel diagnostic est le plus probable ? A. Restriction du débit d'air B. Colmatage du filtre à air de la cabine C. Défaillance du moteur de soufflerie D. Restriction de dosage (débit du réfrigérant sous la normale) consulab.com info@consulab.com 63 92-EV-2000 SA-13 - Niveau I — Introduction au refroidissement de batterie SA-13 - Niveau I — Introduction au refroidissement de batterie Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Pour cette activité mettez l’emphase sur la compréhension de l'objectif du système, et non sur le dépannage ou le diagnostic; • Insistez sur le fait que les refroidissements de batterie et de cabine ont des objectifs différents : le refroidissement de la batterie privilégie la stabilité et la longévité, tandis que celui de la cabine favorise le confort et la vitesse du système; • Encouragez les étudiants à se concentrer sur les tendances de température, et non sur la précision des valeurs me- surées. Le principal objectif d'apprentissage est de rechercher l'endroit où le glycol se réchauffe et où il se refroidit; • Maintenez la discussion au niveau du système, plutôt qu’au niveau des composants. Le fonctionnement détaillé du refroidisseur sera traité ultérieurement lors d’une autre leçon. Applications pratiques : • Cette activité permet de concrétiser les décisions de conception des VE, où les constructeurs utilisent la méthode de refroidissement la plus simple et la plus efficace pour répondre aux besoins en matière de batterie; • Les étudiants apprennent que les batteries ne sont pas refroidies de la même manière que les cabines, car les chan- gements rapides de température peuvent réduire leur longévité; • L'activité renforce le concept du circuit de refroidissement qui est couramment utilisé pour les batteries afin de four- nir un contrôle uniforme de la température et une bonne isolation électrique; • L’activité prépare aussi l’étudiant ultérieurement à des scénarios de refroidissement de batterie et au dépannage impliquant : - Températures ambiantes élevées; - Gestion thermique combinée de la cabine et de la batterie. consulab.com info@consulab.com 64 92-EV-2000 SA-13 - Niveau I — Introduction au refroidissement de batterie Réponses Objectif : Décrire les circonstances où le refroidissement de batterie à base de glycol est utilisé au lieu du refroidisse- ment par CVCA à l’aide de réfrigérant en fonction de la conception du système et des conditions de fonctionnement. Matériel requis : EV-2000, alimentation, schéma du mode 5, thermomètre numérique à pince. Partie 1 – Comprendre le refroidissement de la batterie du véhicule électrique (VE) Les batteries de véhicules électriques nécessitent un refroidissement régulier et contrôlé, plutôt que des changements rapides et précis de température. Les systèmes CVCA sont conçus pour modifier rapidement la température du VE pour le confort des passagers, mais des variations rapides de température peuvent réduire la longévité de la batterie haute tension. Un circuit de glycol refroidit la batterie lentement et uniformément, la protégeant tout en maintenant un fonc- tionnement stable. L'utilisation d'un radiateur externe avec glycol permet d’évacuer doucement la chaleur, tandis qu’un refroidisseur à base de réfrigérant est beaucoup plus puissant, même un peu trop lorsque les niveaux de chaleur de la batterie sont modérés. La batterie et la cabine ont souvent besoin d’être refroidies à des moments différents, de sorte qu’il faut séparer leur système pour améliorer leur efficacité. Il se peut que la batterie ait besoin d'un refroidissement pendant la charge, lors d’une conduite difficile ou pendant de longs trajets, même si la cabine n'en requiert pas. L'utilisation du refroidisseur par réfrigérant dans ces circonstances ferait gaspiller de l'énergie et fonctionner inutilement le compresseur. Le refroi- dissement par glycol utilise uniquement une pompe et un flux d'air traversant un radiateur, ce qui le rend plus économe en énergie pour les charges calorifiques légères à modérées. Le refroidissement par réfrigérant est toujours essentiel, mais il est préférable de le réserver aux conditions de charge élevée ou de température extrême, agissant comme une méthode de substitution au lieu d’une méthode par défaut pour refroidir la batterie du VE. Partie 2 – Observer la température du glycol Placez l'EV-2000 en mode 5 : Refroidissement de la batterie par radiateur glycol. Assurez-vous que le système se stabi- lise pendant environ trois minutes avant de lire les températures du glycol. Notez-les dans le tableau ci-dessous : Emplacement de la mesure Température Glycol entrant dans la batterie 81 °F / 27 °C. Glycol sortant de la batterie 90 °F / 32 °C. Glycol entrant dans le radiateur 90 °F / 32 °C. Glycol sortant du radiateur 79 °F / 26 °C. consulab.com info@consulab.com 65 92-EV-2000 SA-13 - Niveau I — Introduction au refroidissement de batterie Partie 3 – Analyser le circuit de refroidissement Utilisez l’information de la partie 1 et vos observations de la partie 2 pour répondre aux questions suivantes. 1. Remplissez l’espace vide. Le refroidissement de la batterie par glycol est préférable lorsque la charge thermique de la batterie est légère/modérée. 2. Remplissez les espaces vides. Le refroidissement de batterie par réfrigérant est généralement réservé aux conditions de fonctionnement à charge élevée ou à température extrême. 3. Remplissez les espaces vides. Un circuit de refroidissement par glycol évacue la chaleur de la batterie à l'aide d'une pompe et d'un radiateur externe , sans faire fonctionner le compresseur. 4. En fonction de vos mesures, à quoi sert le glycol ? ☐ Il absorbe la chaleur de la batterie ☐ Il libère de la chaleur du radiateur Il fait les deux 5. Donnez deux avantages d'utiliser un système de refroidissement de batterie par glycol au lieu d’un refroidisseur avec réfrigérant, et décrivez comment la séparation des refroidissements de la cabine et de la batterie améliore le fonctionnement du système. L'utilisation du système de refroidissement par glycol au lieu du refroidisseur avec réfrigérant réduit la consomma- tion d'énergie et empêche l'usure inutile du compresseur. Le fait que le refroidissement de la batterie soit séparé de celui de la cabine permet à chaque système de fonctionner de manière indépendante et plus efficacement, en fonction des besoins du véhicule. 6. À l'aide des lectures de température du glycol, expliquez comment la chaleur circule dans le circuit de glycol pour refroidir la batterie en mode 5. La réponse doit décrire où le glycol absorbe la chaleur et où il la libère. Le glycol pénètre dans la batterie à 27 °C (81 °F) et sort plus chaud de la batterie à 32 °C (90 °F), ce qui indique qu'il absorbe la chaleur de la batterie. Le glycol chaud traverse ensuite le radiateur à 32 °C (90 °F) et en ressort plus froid à 26 °C (79 °F), démontrant ainsi que le radiateur libère de la chaleur dans l'air extérieur. Ce cycle se répète lorsque le glycol refroidi retourne à la batterie pour évacuer plus de chaleur et maintenir la batterie à une tempéra- ture sécuritaire. consulab.com info@consulab.com 66 92-EV-2000 SA-14 - Niveau II — Refroidissement de la batterie par CVCA SA-14 - Niveau II — Refroidissement de la batterie par CVCA Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Encouragez les étudiants à se servir du code par couleur et à identifier les états du réfrigérant sur le schéma. L'uti- lisation de termes tels que vapeur haute pression ou liquide basse pression améliore leur vocabulaire et les aide à interpréter les schémas de l'industrie qui ne sont pas codés par couleur; • Expliquez clairement que le refroidisseur ne remplace pas l'évaporateur ou le condenseur, mais qu’il sert plutôt d'interface de transfert de chaleur entre deux circuits distincts de refroidissement. Les étudiants devraient être en mesure de trouver où la chaleur varie dans les circuits, et pas seulement où le réfrigérant change d’état; • Lorsque les participants identifient les composants inutilisés, servez-vous en comme point de contrôle pour confir- mer leur compréhension des parties du système CVCA qui sont actives et celles qui sont mises à l’écart lors du refroidissement de batterie avec le refroidisseur; • Avant de permettre aux étudiants de noter des mesures de température, demandez-leur de prédire quelles paires entrée-sortie importent le plus. Cela permet d'éviter des lectures aléatoires et de créer des habitudes de mesure planifiées. Acceptez la prédiction de différents points de mesure des étudiants tant qu’ils peuvent les justifier en utilisant la logique du flux thermique plutôt que l’automatisme des réponses mémorisées; • Si un seul EV-2000 est disponible, demandez aux étudiants de permuter les rôles dans l’équipe : Un mesure, un lit les valeurs à haute voix, un les indique sur le schéma et un les note dans la tableau de données. Cela maintient leur engagement; • Encouragez les étudiants à inscrire les valeurs de température directement sur leur schéma à proximité des compo- sants correspondants pour renforcer la compréhension spatiale; • En mode 6, les ventilateurs de l’échangeur thermique externe sont modulés selon la pression du côté basse pres- sion afin de stabiliser les pressions. C’est un excellent point d’enseignement pour observer comment le système réagit selon la chaleur absorbée par le glycol provenant de la batterie haute tension. Applications pratiques : • Cette activité permet aux étudiants de travailler sur de véritables stratégies de gestion thermique des véhicules électriques, où la chaleur de la batterie est souvent éliminée indirectement plutôt que de propulser de l'air sur la batterie; • Les étudiants apprennent que le constructeur a conçu son refroidisseur pour : - Assurer un refroidissement constant de la batterie indépendamment du confort de la cabine; - Actionner le refroidissement par réfrigérant uniquement en cas de besoin; - Transférer efficacement la chaleur entre les circuits sans mélanger les fluides. consulab.com info@consulab.com 67 92-EV-2000 SA-14 - Niveau II — Refroidissement de la batterie par CVCA Réponses Objectif : Expliquer la fonction d'un refroidisseur comme interface entre les circuits de réfrigérant et de glycol dans la gestion thermique des véhicules électriques. Matériel requis : EV-2000 alimenté, schéma vierge avec identification, thermomètre numérique à pince. Partie 1 – Tracer le flux de refroidissement des batteries Utilisez le schéma vierge avec identification pour réaliser les tâches suivantes : 1. Tracez des flèches indiquant le flux du réfrigérant à partir du compresseur. Identifiez et colorez le réfrigérant selon son état : - ROUGE : vapeur haute pression; - JAUNE : liquide haute pression; - BLEU FONCÉ : liquide basse pression; - BLEU PÂLE : vapeur basse pression; 2. Identifiez dans quel composant le réfrigérant “absorbe la chaleur”; 3. Identifiez dans quel composant le réfrigérant «libère de la chaleur»; 4. Déterminez l’endroit où le sous-refroidissement se produit; 5. Déterminez l’endroit où la surchauffe se produit; 6. Tracez des flèches montrant le flux du glycol à partir de la pompe glycol. Identifiez et colorez le glycol selon son état : - VERT : froid, - VIOLET : chaud; 7. Placez un X sur tous les composants non utilisés pendant ce mode; Faites vérifier votre travail par l’enseignant avant de continuer. 8. Quels sont les points de mesure de la température du glycol les plus appropriés pour évacuer la chaleur de la batterie ? Les meilleurs points de mesure du glycol sont à l'entrée et à la sortie de la batterie. Si le glycol élimine la chaleur, sa température à la sortie de la batterie doit être supérieure à celle quand il y entre, ce qui montre que la chaleur a été absorbée par la batterie. consulab.com info@consulab.com 68 92-EV-2000 SA-14 - Niveau II — Refroidissement de la batterie par CVCA 9. Quels sont les points de mesure de la température du réfrigérant les plus appropriés qui permettent de refroidir correctement le glycol ? Les meilleurs points de mesure de température sont l'entrée du réfrigérant dans le refroidisseur et la sortie du réfrigérant du refroidisseur. Pour que le réfrigérant refroidisse le glycol, il doit absorber la chaleur du refroidisseur en le traversant, provoquant un changement de température menant au transfert de chaleur en cours. Partie 2 – Recueillir les données de température Placez l'EV-2000 en mode 6 : Refroidissement de la batterie par CVCA et assurez-vous que le système se stabilise pen- dant deux à trois minutes avant de lire les températures du glycol. Notez-les dans le tableau ci-dessous. Mesures de la température du glycol Entrée dans la batterie / Sortie du refroidisseur 72 °F / 22 °C Sortie de la batterie 80 °F / 27 °C Entrée dans le refroidisseur 79 °F / 26 °C Couleur du voyant de batterie Bleu 10. Par rapport à son entrée dans la batterie, à la sortie le glycol est : Plus chaud ☐ Plus froid ☐ Environ à la même température 11. Par rapport à son entrée dans le refroidisseur, à la sortie le glycol est : ☐ Plus chaud Plus froid ☐ Environ à la même température Mesures de température du réfrigérant Entrée dans le refroidisseur 46 °F / 8 °C Sortie du refroidisseur 63 °F / 17 °C 12. Lorsque le réfrigérant traverse le refroidisseur, son rôle principal est de : Absorber la chaleur ☐ Libérer la chaleur ☐ Ne maintenir la température constante consulab.com info@consulab.com 69 92-EV-2000 SA-14 - Niveau II — Refroidissement de la batterie par CVCA Partie 3 – Évaluer la fonctionnalité du système Utilisez votre schéma tracé à la partie 1 et les données de température recueillies à la partie 2 pour répondre aux ques- tions suivantes : 13. En fonction des changements de température du glycol et du réfrigérant en mode 6, où la chaleur de la batterie est- elle finalement libérée ? A. Dans la cabine par les trappes d'aération. B. Dans le réfrigérant uniquement, où il reste stocké pendant les cycles. C. Dans l'air extérieur via l'échangeur thermique externe. D. Dans la batterie même une fois que le glycol a refroidi. 14. En vous basant sur les mesures de température du glycol, expliquez comment la chaleur est éliminée de la batterie. La réponse doit faire référence à des températures d'entrée et de sortie spécifiques. Le glycol pénètre dans la batterie à 22 °C (72 °F) et ressort plus chaud de la batterie à 27 °C (80 °F). Cette augmen- tation de température indique que le glycol absorbe la chaleur de la batterie en la traversant, et l’évacue en sortant. 15. Dans ce mode, quel circuit agit comme source de chaleur et quel circuit comme dissipateur de chaleur ? Justifiez votre réponse avec des données. Le circuit de glycol agit comme source de chaleur parce que sa température augmente après avoir quitté la batte- rie (72 °F à 80 °F). Le circuit de réfrigérant agit comme un dissipateur thermique en absorbant la chaleur dans le refroidisseur, comme en témoigne la hausse de température du réfrigérant de 46 °F (8 °C) à l'entrée à 63 °F (17 °C) à la sortie. 16. Expliquez pourquoi le refroidisseur est décrit comme une « interface » entre le circuit de réfrigérant et celui de gly- col. La réponse doit inclure ce que fait chaque circuit et comment la chaleur se déplace entre eux. Le refroidisseur est appelé une interface car il permet à la chaleur de se déplacer du circuit de glycol vers le circuit de réfrigérant sans que les deux fluides se mélangent. Le glycol apporte la chaleur de la batterie au refroidisseur, et le réfrigérant absorbe cette chaleur à l'intérieur du refroidisseur et l'évacue du véhicule dans l’air extérieur. consulab.com info@consulab.com 70 92-EV-2000 SA-15 - Niveau I — Introduction au chauffage de batterie SA-15 - Niveau I — Introduction au chauffage de batterie Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques • Présentez clairement le mode 7 comme méthode de chauffage de batterie par glycol uniquement, puisque le circuit de réfrigération n'est pas utilisé; • Revoyez brièvement le rôle du chauffage PTC. Il convertit l'énergie électrique en chaleur, s'autorégule et réduit cette chaleur à la sortie lorsque la température augmente; • Servez-vous de l’indicateur de batterie et de son changement de couleur (du bleu au jaune) comme moyen de confir- mation, et non comme signe principal de chaleur; • Fournissez aux étudiants le schéma du mode 7 ou demandez-leur d'utiliser le schéma vierge pour identifier : - En vert le trajet du glycol plus froid, - En violet le trajet du glycol plus chaud; • Permettez aux étudiants d'inscrire les températures mesurées directement sur leurs schémas au lieu du tableau de données pour mieux comprendre le déplacement du flux de chaleur; • Lorsque vous comparez les modes 5 et 7, insistez sur le fait que le circuit de glycol est utilisé dans les deux modes, mais que le sens du flux de chaleur est inversé; • Renforcez le changement de rôle d’un composant : - En mode 5, la batterie est une source de chaleur, - En mode 7, la batterie est un dissipateur de chaleur. Application pratique : L’activité permet d’étudier le fonctionnement réel du véhicule électrique par temps froid, où la batterie doit être ré- chauffée pour un meilleur rendement et même être chargée lorsque la cabine n'a pas besoin de chaleur. consulab.com info@consulab.com 71 92-EV-2000 SA-15 - Niveau I — Introduction au chauffage de batterie Réponses Objectif : Schématiser les passages du liquide de refroidissement et d'air pour le chauffage de la batterie et les compa- rer lors du refroidissement. Matériel requis : EV-2000 alimenté, schémas des modes 7 et 5, thermomètre numérique à pince. Partie 1 – Observer les températures du glycol Placez l'EV-2000 en mode 7 : Chauffage de la batterie par PTC et radiateur glycol. Assurez-vous que le système se sta- bilise pendant environ trois minutes avant de lire les températures du glycol. Notez-les dans le tableau ci-dessous : Emplacement de la mesure Température Entrée du glycol dans la batterie 80 °F / 27 °C. Sortie du glycol de la batterie 72 °F / 22 °C Entrée du glycol dans l’élément chauffant PTC 74 °F / 23 °C Sortie du glycol de l’élément chauffant PTC 88 °F / 31 °C Couleur de l’indicateur de batterie Bleu à jaune 1. Pendant ce mode de chauffage de la batterie, quel composant agit comme source de chaleur principale pour la batterie ? A. La batterie elle-même B. Le radiateur glycol C. L’élément chauffant PTC D. Le radiateur CVCA 2. En quoi un élément chauffant PTC diffère-t-il d'un élément de chauffage résistif traditionnel ? A. Il produit une chaleur constante quelle que soit la température B. Il nécessite un contrôleur externe pour éviter la surchauffe C. Il fonctionne uniquement en présence de réfrigérant D. Il réduit automatiquement la production de chaleur lorsque la température augmente Partie 2 – Comparer le refroidissement et le chauffage de la batterie Utilisez les schémas des modes 5 et 7 ainsi que les données de température que vous avez recueillies pour répondre aux questions ci-dessous. 3. En mode 5 (refroidissement de la batterie par radiateur glycol), identifiez le composant : - Où la chaleur est absorbée : Batterie HT - Où la chaleur est libérée : Radiateur externe consulab.com info@consulab.com 72 92-EV-2000 SA-15 - Niveau I — Introduction au chauffage par batterie 4. En mode 7 (chauffage de la batterie par PTC et radiateur glycol), identifiez le composant : - Où la chaleur est absorbée : Élément chauffant PTC - Où la chaleur est libérée : Batterie HT 5. Comparez les modes 5 et 7 et expliquez pourquoi le rôle de la batterie dans le processus de transfert de chaleur change entre les deux modes : En mode 5 lors de son refroidissement, la batterie agit comme source de chaleur car la chaleur est absorbée par le glycol. En mode 7 lors de son chauffage, la batterie agit comme dissipateur de chaleur car la chaleur est fournie à la batterie par le glycol chaud provenant du chauffage PTC. 6. Pourquoi est-il utile que le véhicule utilise le même circuit de glycol pour refroidir et réchauffer la batterie au lieu d'avoir deux systèmes distincts ? L'utilisation du même circuit de glycol pour le chauffage et le refroidissement réduit la complexité du système et per- met au véhicule de contrôler plus efficacement la température de la batterie. Le système peut simplement changer la zone où la chaleur est ajoutée ou retirée, au lieu d'avoir besoin de circuits, pompes et composants séparés pour réchauffer et refroidir. 7. La température du glycol augmente en quittant l’élément chauffant PTC, mais celle de la batterie ne s'élève pas comme prévu en mode de chauffage de batterie. Le technicien A indique que le problème est causé par le flux de glycol, qui ne circule pas correctement car la chaleur ne peut pas atteindre la batterie. Le technicien B affirme que le problème doit se situer au niveau du circuit de réfrigération, car la batterie ne chauffe pas. Quel technicien a raison ? A. Le technicien A B. Le technicien B C. Les deux ont raison D. Les deux ont tort consulab.com info@consulab.com 73 92-EV-2000 SA-16 - Niveau II — Analyse des performances du système de chauffage au glycol SA-16 - Niveau II — Analyse des performances du système de chauffage au glycol Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Activez la faute n° 13 (le chauffage PTC ne s'engage pas lorsqu’il est sollicité) avant de commencer l’activité. Cette faute ne concerne que les modes 4 et 7; • Précisez que si le mode 5 se comporte normalement, les participants doivent exclure la pompe et le débit de glycol comme problème principal; • Incitez les étudiants à vérifier les constats suivants : - Le mode 5 prouve que le flux de glycol et le transfert de chaleur fonctionnent, - Les modes 4 et 7 reposent tous deux sur l’élément chauffant PTC qui ajoute de la chaleur au glycol, - Par conséquent, si la température du glycol à l'entrée du PTC ≈ la température à sa sortie dans les deux modes, la chaleur n'est pas ajoutée; • Permettez aux étudiants d'inscrire les températures directement sur les schémas des modes 4, 5 et 7 au lieu d'utili- ser uniquement des tableaux de données, pour améliorer leur raisonnement visuel. Applications pratiques : • Cette activité met en lumière les préoccupations réelles des véhicules électriques lorsque le chauffage de la cabine et le réchauffement de la batterie sont mauvais, en particulier par temps froid; • Les participants apprennent comment les techniciens utilisent un mode de fonctionnement reconnu pour être fiable afin d’isoler une panne plutôt que de deviner ou de remplacer des pièces; • En demandant aux étudiants de proposer une procédure de réparation et de vérification, cet exercice suggère un modèle de diagnostic complet, pas seulement l'identification des pannes. consulab.com info@consulab.com 74 92-EV-2000 SA-16 - Niveau II — Analyse des performances du système de chauffage au glycol Réponses Objectif : Utilisez les valeurs de température et de débit relevées dans plusieurs modes avec glycol pour déterminer pourquoi les performances du chauffage sont réduites et recommander une réparation. Matériel requis : EV-2000 alimenté, schémas des modes 4, 5 et 7, thermomètre numérique à pince. Partie 1 – Examiner la plainte du client Examinez la plainte du client concernant le problème ci-dessous et recherchez la documentation nécessaire pour faire le diagnostic. Problème du client : « Par temps froid, la batterie HT de mon VE met beaucoup de temps à se réchauffer et la chaleur de la cabine est faible. Il n’y a aucun témoin d'alerte qui s’affiche.” 1. Quels modes utilisant le glycol seulement seront les plus pertinents pour ce diagnostic ? Sélectionnez toutes les réponses qui s'appliquent : Mode 4 : Chauffage de la cabine par PTC et radiateur glycol ☐ Mode 5 : Refroidissement de la batterie par radiateur glycol Mode 7 : Chauffage de la batterie par PTC et radiateur glycol Partie 2 – Recueillir des données pour le diagnostic Passez en revue les modes 4, 5 et 7 pour recueillir les valeurs mesurées avant d’effectuer un diagnostic. Notez vos ob- servations dans la colonne droite des tableaux suivants : Mode 4 : Chauffage de la cabine par PTC et radiateur glycol Température du glycol entrant dans l’élément chauffant PTC 75 °F / 24 °C Température du glycol sortant de l’élément chauffant PTC 75 °F / 24 °C Température du glycol entrant dans le radiateur glycol 77 °F / 25 °C Température du glycol sortant du radiateur glycol 75 °F/ 24 °C Rendement du chauffage de la cabine Normal / Faible / Médiocre La pompe glycol fonctionne-t-elle ? Oui / Non / Je ne sais pas L’élément chauffant PTC fonctionne-t-il ? Oui / Non / Je ne sais pas consulab.com info@consulab.com 75 92-EV-2000 SA-16 - Niveau II — Analyse des performances du système de chauffage au glycol Mode 5 : Refroidissement de la batterie par radiateur glycol Température du glycol entrant dans la batterie 81 °F / 27 °C. Température du glycol sortant de la batterie 90 °F / 32 °C. Couleur de l’indicateur de charge de batterie Bleu Le radiateur glycol fonctionne-t-il ? Oui / Non / Je ne sais pas La pompe glycol fonctionne-t-elle ? Oui / Non / Je ne sais pas Mode 7 : Chauffage de la batterie par PTC et radiateur glycol Température du glycol entrant dans la batterie 79 °F / 26 °C Température du glycol sortant de la batterie 79 °F / 26 °C Température du glycol entrant dans l’élément chauffant PTC 79 °F / 26 °C Température du glycol sortant de l’élément chauffant PTC 79 °F / 26 °C Couleur de l’indicateur de charge de batterie Bleu Partie 3 – Diagnostiquer et recommander un entretien 2. Quelles valeurs mesurées montrent que le circuit de glycol fonctionne normalement en mode 5 ? En mode 5, la température du glycol passe de 27 °C (81 °F) à l'entrée de la batterie à 32 °C (90 °F) à la sortie, ce qui indique que la chaleur est absorbée par la batterie. Cela confirme que le glycol circule correctement et transfère la chaleur, de sorte que la pompe et le circuit du glycol fonctionnent normalement. 3. Dans les modes 4 et 7, la température du glycol a-t-elle augmenté dans l’élément chauffant PTC ? Qu'est-ce que cela indique ? Non, la température du glycol n'augmente pas lorsqu’il circule dans l’élément chauffant PTC en mode 4 ou 7. Les températures d'entrée et de sortie sont à peu près les mêmes, indiquant que le PTC n'ajoute pas de chaleur au gly- col lorsque le chauffage est sollicité. 4. Si le débit de glycol semble normal dans le mode 5 mais que le chauffage est faible dans les modes 4 et 7, quel composant ou quelle action limite le plus probablement les performances ? A. Pompe glycol et le débit B. Ajout de chaleur par le PTC C. Système réfrigérant D. Débit d'air et soufflerie 5. Expliquez pourquoi il s'agit d'un problème de chauffage et non de refroidissement à l'aide de votre analyse compa- rative des modes. Le refroidissement fonctionne normalement en mode 5, ce qui montre que le glycol peut circuler et changer de tem- pérature lors du cycle. Le chauffage est faible aux modes 4 et 7, signifiant que le problème n'apparaît que lorsque de la chaleur doit être ajoutée. Par conséquent, le problème est lié au chauffage, et non au refroidissement. consulab.com info@consulab.com 76 92-EV-2000 SA-16 - Niveau II — Analyse des performances du système de chauffage au glycol 6. Quel est votre diagnostic et quelle est l’entretien que vous recommandez ? Quelles mesures devez-vous revérifier pour valider votre suggestion d’entretien ? Le diagnostic prouve que le chauffage PTC ne s'engage pas lorsqu'il est sollicité. L’entretien recommandé consiste à réparer ou à remplacer l’élément chauffant PTC ou son circuit de commande électrique. Ensuite, je vérifierais à nouveau les températures du glycol à l’entrée et à la sortie de l’élément chauffant PTC pour confirmer que la tempé- rature à la sortie dépasse celle à l'entrée. consulab.com info@consulab.com 77 92-EV-2000 SA-17 - Niveau II — Transfert de chaleur de la batterie à la cabine SA-17 - Niveau II — Transfert de chaleur de la batterie à la cabine Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Expliquez clairement que le mode 8 active les circuits de glycol et de réfrigérant en même temps, et que le refroidis- seur sert d'interface entre les deux; • Précisez qu’une surchauffe commence après l’évaporation complète du réfrigérant dans le refroidisseur, avant qu'il n'atteigne l'accumulateur; • La partie 2 peut être complétée oralement avec l'enseignant ou sous forme de vidéo explicative, selon la créativité de l’étudiant, à condition que l'ordre des étapes et le vocabulaire technique soient correctement présentés; • En mode 8, les ventilateurs du condenseur de l’habitacle sont modulés selon la pression du côté basse pression afin de stabiliser les pressions. Applications pratiques : • Les étudiants peuvent voir comment les systèmes thermiques de VE priorisent et réutilisent chaque fois que pos- sible la chaleur disponible au lieu d’en générer une nouvelle pour économiser la portée et maintenir le rendement; • La compréhension du mode 8 combiné prépare les étudiants à diagnostiquer les conditions dans lesquelles la cha- leur est disponible mais non distribuée efficacement, comme les problèmes liés au refroidisseur, au réfrigérant ou au débit d'air. Exercice facultatif : En guise d'exercice complémentaire, demandez aux étudiants de comparer le mode 8 au mode 6 (refroidissement de la batterie par CVCA) pour voir comment le même refroidisseur est utilisé de deux façons différentes : • Mode 6 : Élimination de la chaleur de la batterie; • Mode 8 : Transfert de la chaleur de la batterie vers la cabine consulab.com info@consulab.com 78 92-EV-2000 SA-17 - Niveau II — Transfert de chaleur de la batterie à la cabine Réponses Objectif : Analyser le fonctionnement simultané de la pompe à chaleur pour le chauffage de la cabine et le refroidisse- ment de la batterie, et analyser les données des capteurs. Matériel requis : EV-2000, alimentation, schéma vierge avec identification, thermomètre numérique à pince. Partie 1 – Tracez le flux de refroidissement de la batterie Utilisez le schéma vierge avec identification pour effectuer les tâches suivantes : 1. Tracez des flèches indiquant le flux du réfrigérant à partir du compresseur. Identifiez et colorez le réfrigérant selon son état : - ROUGE : vapeur haute pression; - JAUNE : liquide haute pression; - BLEU FONCÉ : liquide basse pression; - BLEU PÂLE : vapeur basse pression; 2. Identifiez dans quel composant le réfrigérant “absorbe la chaleur”; 3. Identifiez dans quel composant le réfrigérant «libère de la chaleur»; 4. Déterminez l’endroit où le sous-refroidissement se produit; 5. Déterminez l’endroit où la surchauffe se produit; 6. Tracez des flèches montrant le flux du glycol à partir de la pompe glycol. Identifiez et colorez le glycol selon son état : - VERT : froid, - VIOLET : chaud; 7. Placez un X sur tous les composants non utilisés pendant ce mode; Vérification du concept 8. La chaleur de la batterie est utilisée au mode 8 pour réchauffer la cabine en : ☐ Appliquant une charge thermique élevée au niveau de la pompe à chaleur. Appliquant une charge thermique faible au niveau de la pompe à chaleur. Expliquez votre choix : En mode 8, la chaleur dégagée par la batterie est réutilisée pour chauffer la cabine. Comme le système utilise la chaleur déjà présente, la pompe à chaleur n’a pas besoin de fonctionner à plein régime pour produire de la chaleur. De ce fait, la charge thermique de la pompe à chaleur est réduite. Faites vérifier votre travail par l’enseignant avant de continuer. consulab.com info@consulab.com 79 92-EV-2000 SA-17 - Niveau II — Transfert de chaleur de la batterie à la cabine Partie 2 – Expliquer comment la batterie chauffe la cabine Créez une procédure étape par étape qui explique comment la chaleur de la batterie est utilisée pour réchauffer la cabine en mode 8. La séquence doit : • Commencer par la batterie; • Terminez avec l’entrée d'air chaud dans la cabine; • Être numérotée (1, 2, 3, …); • Comprendre le vocabulaire suivant : glycol, refroidisseur, réfrigérant, vapeur basse pression, compresseur, vapeur haute pression, condenseur de cabine, surchauffe, pompe glycol, température de saturation. 1. Le glycol absorbe la chaleur lorsqu'il circule dans la batterie; il devient aussitôt chaud. 2. Le glycol chaud est pompé vers le refroidisseur par la pompe glycol. 3. A l'intérieur du refroidisseur, le réfrigérant absorbe la chaleur du glycol, bout et se transforme en vapeur basse pression. 4. Après avoir quitté le refroidisseur, le réfrigérant contient une surchauffe, ce qui signifie qu'il est complètement va- porisé et plus chaud que sa température de saturation. 5. La vapeur basse pression traverse l'accumulateur et se dirige vers le compresseur. 6. Le compresseur augmente la pression et la température, transformant le réfrigérant en vapeur haute pression. 7. Le réfrigérant chaud pénètre dans le condenseur de cabine , où il dégage de la chaleur. 8. L'air soufflé à travers le condenseur absorbe cette chaleur et l'air chaud pénètre dans la cabine. consulab.com info@consulab.com 80 92-EV-2000 SA-18 - Niveau III — Transfert anormal de chaleur SA-18 - Niveau III — Transfert anormal de chaleur Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Préparez la faute 10 (échangeur thermique externe glacé) avant que les participants ne commencent l’activité; • Les étudiants peuvent utiliser au besoin le thermomètre numérique à pince et les calculs de surchauffe pour confir- mer leurs résultats, mais l'accent est mis sur les tendances de pression ainsi que le rendement et la réponse du système. Modèles de diagnostic attendus : • Problème qui s’aggrave en fonction de la charge : - Problème sévère lorsque le système doit rejeter de grandes quantités de chaleur (modes 1 et 6); - Problème inactif ou partiellement masqué lorsqu'il y a d'autres sources ou chemins de chaleur (mode 3); - Problème indiquant un rejet de chaleur ou une limitation d'échange de chaleur, et non une commande de vanne ou de contrôle défectueuse. • Comportement de la pression qui varie selon le mode : - En montrant une augmentation rapide de la pression du côté haut; - En montrant les deux pressions chutent; - En fonction de l’activation de l'échangeur thermique; - En excluant la faible charge de réfrigérant faible, le blocage de la valve d’expansion simple en position ouverte ou fermée et les performances insuffisantes du compresseur. • Perte progressive des performances : - Les performances de chauffage ou de refroidissement diminuent avant que les limites strictes ne soient atteintes; - Indique une perte progressive du transfert thermique, et non une défaillance marche-arrêt; - Encourage la réflexion en termes d'efficacité de surface, et non de composants défectueux. Indicateurs clés des modes : • Mode 1 : Perte rapide de rejet de la chaleur; • Mode 2 : Côté évaporateur privé de chaleur utilisable; • Mode 3 : Autre source de chaleur qui masque le problème; • Mode 6 : Echec de rejet de la chaleur sous charge élevée. Applications pratiques : • L’activité reproduit de vrais problèmes de VE qui apparaissent uniquement en cas de forte demande thermique (recharge rapide, refroidissement important de la cabine) : • L’activité met l’emphase sur la nécessité pour les techniciens de diagnostiquer des systèmes défectueux sous charge, et non de prendre individuellement des mesures. consulab.com info@consulab.com 81 92-EV-2000 SA-18 - Niveau III — Transfert anormal de chaleur Réponses Objectif : Mesurer les circuits du système pour identifier les cas où les performances d'échange thermique sont compro- mises pendant un fonctionnement normal. Matériel requis : EV-2000 alimenté, schémas éducationnels des modes 1 à 8. Partie 1 – Examiner la plainte du client Examinez la plainte du client ci-dessous et rassemblez les documents nécessaires pour diagnostiquer le problème. Plainte du client : « Parfois, la cabine ne refroidit pas assez et le système s’arrête après un court laps de temps. Par temps froid, la chaleur de la cabine semble faible. Pendant une charge rapide, le véhicule limite occasionnellement la puissance ou les performances de refroidissement. » 1. Selon la plainte du client, sélectionnez toutes les fonctions du véhicule qui peuvent être affectées : Performances de refroidissement de la cabine. Performances de chauffage de la cabine. Refroidissement de la batterie pendant une charge élevée ou rapide. Protection du système ou comportement de puissance limitée. ☐ Performances de dégivrage ou de nettoyage du pare-brise. ☐ Contrôle de la pression du circuit de réfrigération. ☐ Transfert thermique du circuit de glycol. 2. Selon les fonctions du véhicule que vous avez sélectionnées à l’étape 1, choisissez les modes de fonctionnement que vous devez examiner en premier : Mode 1 — Refroidissement de la cabine par pompe à chaleur. Mode 2 — Chauffage de la cabine par pompe à chaleur. Mode 3 — Chauffage et dégivrage de la cabine par pompe à chaleur. ☐ Mode 4 — Chauffage de la cabine par PTC et glycol. ☐ Mode 5 — Refroidissement de la batterie par radiateur glycol. Mode 6 — Refroidissement de la batterie par CVCA. ☐ Mode 7 — Chauffage de la batterie par PTC et glycol. REMARQUE : Acceptable si le participant explique la demande thermique combinée. ☐ Mode 8 — Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA. consulab.com info@consulab.com 82 92-EV-2000 SA-18 - Niveau III — Transfert anormal de chaleur Partie 2 – Observer le système mode par mode Pour chaque mode de fonctionnement que vous avez sélectionnés dans la partie 1, faites fonctionner le système et no- tez vos observations dans le tableau ci-dessous. Utilisez des termes courts et précis pour décrire chaque tendance ou fonction (augmente rapidement, augmente lentement, stable, diminue, etc.). Mode Tendance de la pression côté haut Tendance de la pression côté bas Rendement du système Réponse de la protection Mode 1 Grimpe et déclenche la limite Augmente faiblement Sortie d’air frais mais rendement réduit Limite de haute pression Mode 2 Diminue faiblement Le côté bas chute Moins de chaleur qui sort Limite de basse pression Mode 3 Diminue Le côté bas chute Aucun dégivrage et moins de chaleur du condenseur Limite de basse pression Mode 6 Grimpe et déclenche la limite Diminue faiblement Aucune sortie d’externe et témoin jaune de batterie Limite de haute pression 3. Quelles sont les deux observations les plus importantes ? Pourquoi ? Les deux observations les plus importantes concernaient le comportement en cas de forte pression latérale et la li- mite de protection atteinte dans chaque mode. Ensemble, ces éléments ont permis de montrer comment le système réagissait à l’augmentation de la charge. 4. Que vous disent ces observations sur le comportement du système ? Les observations montrent qu’à mesure que la charge du système augmentait, celui-ci ne parvenait plus à évacuer efficacement la chaleur. Les modes à forte charge entraînaient une hausse rapide de la pression du côté haut et un arrêt de sécurité, tandis que les modes à faible charge se traduisaient par une baisse de la pression du côté bas et une diminution des performances. Cela indique une limitation au niveau de l’évacuation de la chaleur plutôt qu’une instabilité du système de régulation. 5. Quel mode de fonctionnement a reproduit le plus clairement le problème du client et qu'est-ce qui a changé dans ce mode par rapport aux autres ? Le mode 6 a mis en évidence le problème, car c’est celui qui impose la plus forte charge thermique au système. Lorsque le système ne parvient pas à évacuer cette chaleur, la pression du côté haut augmente rapidement et le système atteint une limite de protection. consulab.com info@consulab.com 83 92-EV-2000 SA-18 - Niveau III — Transfert anormal de chaleur Partie 3 – Diagnostiquer et recommander un entretien 6. D'après ce que vous avez observé, à quel type de problème cela ressemble-t-il ? A. Problème de contrôle ou de commande. B. Problème de débit ou de dosage du réfrigérant. C. Problème de transfert de chaleur. Pourquoi ? Qu'est-ce qui rend les autres options moins probables ? Le problème s’aggrave à mesure que la charge thermique augmente et se manifeste dans plusieurs modes de fonc- tionnement. Cela exclut tout problème lié à un seul détendeur ou à la régulation, et laisse supposer une dissipation thermique insuffisante au niveau d’un échangeur de chaleur. 7. Lorsque le système est soumis à une charge plus élevée, où la chaleur excédentaire doit-elle aller ? ☐ À travers le compresseur. ☐ À travers un dispositif de détente ou de dosage. À travers un échangeur thermique. ☐ À travers un capteur ou une entrée de commande. 8. D'après vos propres observations, quel est le diagnostic le plus probable ? Quel entretien ou inspection recomman- deriez-vous au client ? Le diagnostic le plus probable est la réduction du transfert thermique au niveau d'un échangeur de chaleur. L’étape suivante consiste à inspecter l’échangeur thermique concerné afin de détecter d’éventuelles obstructions de la circulation d’air ou un mauvais transfert thermique, et à vérifier la variation de température à travers celui-ci pour s’assurer que la chaleur n’est pas évacuée efficacement. consulab.com info@consulab.com 84 92-EV-2000 Section 3 – Évaluation sur le flux de la batterie Section 3 – Évaluation sur le flux de la batterie 1. Pourquoi les batteries des véhicules électriques sont-elles généralement refroidies à l'aide d'un circuit de glycol au lieu d'un refroidissement direct CVCA par réfrigérant ? A. Les circuits de réfrigération ne peuvent pas refroidir les batteries. B. Le glycol permet un contrôle plus lent et plus stable de la température. C. Les batteries nécessitent une circulation d'air pour leur refroidissement. D. Le glycol élimine le besoin d'une pompe. 2. Le refroidissement de la batterie par réfrigérant est plus approprié lorsque : A. La charge thermique de la batterie est élevée ou les conditions sont extrêmes. B. Le confort de la cabine est la seule priorité. C. La batterie est déjà froide. D. La charge thermique de la batterie est faible. 3. Un système thermique montre une pression du côté haut qui augmente rapidement lorsque la demande de chaleur est élevée. Le technicien A affirme que cela indique une limitation du rejet ou du transfert de la chaleur. Le techni- cien B affirme que cela est dû probablement à une erreur d'affichage du capteur. Quel technicien a raison ? A. Le technicien A. B. Le technicien B. C. Les deux ont raison. D. Les deux ont tort. 4. Quel composant fait circuler le glycol lors du cycle de refroidissement de la batterie ? A. Le moteur de soufflerie. B. Le compresseur. C. La pompe glycol. D. La valve d’expansion. 5. Si le glycol laisse la batterie plus chaude qu'à son entrée, cela indique que le glycol : A. Dégage sa chaleur l’intérieur de la batterie. B. Absorbe la chaleur de batterie. C. Ne transfert aucune chaleur. D. Contourne le circuit de la batterie. consulab.com info@consulab.com 85 92-EV-2000 Section 3 – Évaluation sur le flux de la batterie 6. Dans un système de refroidissement de radiateur au glycol, la tâche principale du radiateur est de : A. Augmenter rapidement la température de la batterie. B. Comprimer la vapeur de réfrigérant. C. Créer une surchauffe. D. Évacuer la chaleur vers l'air extérieur. 7. Un transfert réduit au niveau d'un échangeur thermique a été identifié. Le technicien A indique que l'étape suivante consiste à remplacer immédiatement le compresseur. Le technicien B affirme que le débit d'air et les changements de température dans l'échangeur thermique doivent être vérifiés en premier. Quel technicien a raison ? A. Le technicien A B. Le technicien B C. Les deux ont raison D. Les deux ont tort 8. L'objectif principal d'un refroidisseur dans la gestion thermique du VE est de : A. Stocker le réfrigérant. B. Remplacer l'évaporateur. C. Transférer la chaleur entre le glycol et le réfrigérant sans les mélanger. D. Augmenter la puissance électrique de la batterie. 9. Quelles mesures comparatives confirment le mieux que le refroidisseur refroidit le glycol ? A. La température de ventilation de la cabine par rapport à la température ambiante. B. La température à l’entrée du compresseur par rapport à celle à la sortie. C. La température de la surface de batterie par rapport à la température de l'air extérieur. D. La température du glycol à l’entrée du refroidisseur par rapport à celle à la sortie. 10. Un élément chauffant PTC est utile car il : A. Nécessite du réfrigérant pour fonctionner. B. Auto-régule et réduit le rendement lorsque la température augmente. C. Produit toujours une chaleur constante à des températures élevées. D. Fonctionne uniquement à des températures ambiantes extrêmes. 11. L'utilisation du même circuit de glycol pour le chauffage et le refroidissement est utile car il : A. Empêche l’action du radiateur. B. Garantit une température de batterie constante. C. Empêche le transfert de chaleur. D. Réduit la complexité du système et le matériel. consulab.com info@consulab.com 86 92-EV-2000 Section 3 – Évaluation sur le flux de la batterie 12. Si la température du glycol augmente après le dispositif de chauffage PTC mais que la batterie ne chauffe pas, la première chose à vérifier est : A. La charge de réfrigérant. B. Le flux de glycol atteignant la batterie. C. La vitesse du ventilateur de cabine. D. La position de la valve d’expansion. 13. Un contrôle rigoureux et réputé fiable de la circulation du glycol consiste à observer : A. La surchauffe de l'échangeur thermique externe lorsqu'il est soumis à une charge plus élevée. B. La vitesse de rotation du compresseur. C. Le changement évident de température dans un circuit qui élimine la chaleur d'un composant chaud. D. La température de l'air de cabine lorsque le ventilateur est réglé à haute vitesse. 14. Dans un mode opérationnel combiné où la chaleur de la batterie est utilisée pour réchauffer la cabine, quel énoncé est le plus précis ? A. La chaleur est recueillie de la batterie et envoyée à l'air de la cabine après un passage dans l'échangeur ther- mique. B. La chaleur est produite uniquement par le compresseur. C. Le chauffage de la cabine doit toujours impliquer l’élément chauffant PTC. D. Le circuit de glycol n'est pas nécessaire. 15. Un système affiche un comportement différent dans plusieurs conditions de fonctionnement plutôt que de présen- ter les mêmes symptômes à chaque fois. Le technicien A affirme que cela rend moins probable une faible charge de réfrigérant. Le technicien B affirme qu'une faible charge de réfrigérant provoque généralement des symptômes similaires dans toutes les conditions. Quel technicien a raison ? A. Le technicien A. B. Le technicien B. C. Les deux ont raison. D. Les deux ont tort. consulab.com info@consulab.com 87 92-EV-2000 SA-19 - Niveau II — Stratégies de refroidissement des batteries et priorisation des systèmes SA-19 - Niveau II — Stratégies de refroidissement des batteries et priorisation des systèmes Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Fournissez aux étudiants le schéma du mode 6 à des fins de comparaison ou demandez-leur de réutiliser le schéma qu'ils ont créé lors de l’activité SA-14; • Mettez l'accent sur le mouvement et la destination de la chaleur au sein d'un système, sans mémoriser les noms de mode; • Lors de la révision de la partie 3, invitez les étudiants à : - Trouver où se dirige la chaleur de la batterie dans chaque cas; - Découvrir ce qui change lorsque la charge de la batterie augmente. • Permettez aux étudiants de discuter en classe des réponses aux questions 16 à 18 avant de les inscrire sur leur feuille de travail. Applications pratiques : • L’activité reflète la façon dont les vrais véhicules électriques utilisent le système de refroidissement le plus simple possible et ajoutent de la capacité uniquement en cas de besoin; • L’activité permet à l’étudiant de comprendre pourquoi le refroidissement de la batterie est géré différemment du confort dans la cabine; • L’activité prépare les participants à reconnaître pourquoi un système fonctionne dans un mode différent en cas de forte charge, de fortes chaleurs ou de demandes combinées pour la cabine et la batterie. consulab.com info@consulab.com 88 92-EV-2000 SA-19 - Niveau II — Stratégies de refroidissement des batteries et priorisation des systèmes Réponses Objectif : Comparer la façon dont les stratégies de refroidissement des batteries à base de réfrigérant et de glycol sont priorisées dans des conditions de charge ou de température élevée. Matériel requis : EV-2000 alimenté, schéma vierge avec identification, schéma du mode 6. Partie 1 – Tracer le flux de refroidissement des batteries Utilisez le schéma vierge avec identification pour réaliser les tâches suivantes : 1. Tracez des flèches indiquant le flux du réfrigérant à partir du compresseur. Identifiez et colorez le réfrigérant selon son état : - ROUGE : vapeur haute pression; - JAUNE : liquide haute pression; - BLEU FONCÉ : liquide basse pression; - BLEU PÂLE : vapeur basse pression; 2. Identifiez dans quel composant le réfrigérant “absorbe la chaleur”; 3. Identifiez dans quel composant le réfrigérant «libère de la chaleur»; 4. Déterminez l’endroit où le sous-refroidissement se produit; 5. Déterminez l’endroit où la surchauffe se produit; 6. Tracez des flèches montrant le flux du glycol à partir de la pompe glycol. Identifiez et colorez le glycol selon son état : - VERT : froid, - VIOLET : chaud; 7. Placez un X sur tous les composants non utilisés pendant ce mode; Faites vérifier votre travail par l’enseignant avant de continuer. consulab.com info@consulab.com 89 92-EV-2000 SA-19 - Niveau II — Stratégies de refroidissement des batteries et priorisation des systèmes Partie 2 – Vérifier le transfert de chaleur Associez chaque composant ou emplacement à sa fonction ou à sa description correcte dans le mode 9 : Refroidisse- ment de la batterie par CVCA et radiateur glycol . Chaque réponse ne doit être utilisée qu’une seule fois. B 1. Compresseur A. Emplacement où le réfrigérant dégage de la chaleur et change d'état. E 2. Refroidisseur B. Augmente la pression et la température du réfrigérant pour permettre le rejet de la chaleur. A 3. Échangeur thermique externe C. Élimine la chaleur du glycol en utilisant l'air extérieur avant de retourner à la batterie. D 4. Pompe glycol D. Fait circuler le glycol dans la batterie, le refroidisseur et le radiateur. G 5. Conduite d'aspiration (entrée du compresseur) E. Emplacement où le réfrigérant absorbe la chaleur pendant le refroidisse- ment de la batterie. C 6. Radiateur glycol F. Mesure le réfrigérant et crée la chute de pression requise à l'évaporation. F 7. Valve d’expansion G. Emplacement où le réfrigérant doit être de la vapeur basse pression avec surchauffe. Partie 3 – Comparer les stratégies de refroidissement de la batterie À l’aide du schéma du mode 9 de la première partie et du schéma du mode 6, classez les affirmations ci-dessous en les plaçant dans la ou les colonnes qui leur correspondent le mieux : • Charge thermique faible à modérée de la batterie. • Charge thermique élevée de la batterie ou des conditions extrêmes. • L’air extérieur est la destination finale de la chaleur dégagée par la batterie. • Utilisation lorsque la température de la batterie augmente trop rapidement. • Évacuation de la chaleur uniquement à l’aide d’un fluide frigorigène. • Utilisation de plusieurs dissipateurs thermiques. • Faible consommation d’énergie. • Capacité de refroidissement maximale de la batterie. Refroidissement par CVCA Refroidissement par CVCA et radiateur glycol • Charge thermique faible à modérée de la batterie. • L’air extérieur est la destination finale de la chaleur dégagée par la batterie. • Évacuation de la chaleur uniquement à l’aide d’un fluide frigorigène. • Faible consommation d’énergie. • Charge thermique élevée de la batterie ou des condi- tions extrêmes. • L’air extérieur est la destination finale de la chaleur dégagée par la batterie. • Utilisation lorsque la température de la batterie aug- mente trop rapidement. • Utilisation de plusieurs dissipateurs thermiques. • Capacité de refroidissement maximale de la batterie. consulab.com info@consulab.com 90 92-EV-2000 SA-19 - Niveau II — Stratégies de refroidissement des batteries et priorisation des systèmes 8. Pourquoi le système utilise-t-il le mode 6 par CVAC dès que possible au lieu de passer directement au mode 9 par CVAC et radiateur glycol ? Le système commence par la stratégie de refroidissement la plus simple, car elle permet d’évacuer la chaleur de la batterie en utilisant moins de composants et en consommant moins d’énergie. Si cela suffit à maintenir la tempéra- ture de la batterie sous contrôle, il n’y a aucune raison de faire fonctionner le compresseur ou d’ajouter davantage de complexité. 9. Dans quelles conditions de fonctionnement le système passerait-il le plus probablement du mode 6 au mode 9 ? Lorsque la batterie génère plus de chaleur que le circuit de glycol ne peut en évacuer à lui seul, le système aug- mente sa capacité de refroidissement en utilisant le circuit de réfrigérant. 10. Outre les modes 6 et 9, existe-t-il une autre configuration du système que le véhicule pourrait utiliser pour évacuer la chaleur de la batterie ? Décrivez où cette chaleur serait évacuée dans ce cas. Oui. Si la cabine a besoin d’être chauffée en même temps, le mode 8 permet au système d’acheminer la chaleur de la batterie vers l’habitacle. Dans ce cas, la chaleur de la batterie sert à y réchauffer l’air au lieu d’être évacuée vers l’extérieur. consulab.com info@consulab.com 91 92-EV-2000 SA-20 - Niveau II — Refroidissement de la batterie et de la cabine SA-20 - Niveau II — Refroidissement de la batterie et de la cabine Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Cette activité ne consiste pas à identifier correctement de mémoire la priorité de refroidissement, mais à s’appuyer sur les données du schéma pour déterminer quel système semble le plus protégé en cas de forte demande; • Lorsque vous passerez en revue la question 5, invitez les participants à : - Trouver le système qui a plus d'une façon de rejeter la chaleur, - Définir la protection du système lorsque la demande augmente; • Insistez sur le fait que les termes « primaire » et « secondaire » s’appliquent au comportement du système et non à son importance établie par le conducteur; • Dans la partie 2, aidez les étudiants à mieux comprendre pourquoi le système redistribue la capacité de refroidisse- ment, mais ne s'arrête pas; • Pour le scénario de conduite de la question 10, rappelez aux étudiants qu'ils doivent analyser la réponse thermique, et non la stratégie de commande électrique ou la logique de défaillance. Applications pratiques : • Lors d'accélérations brusques par temps chaud, la puissance de refroidissement de la cabine d’un VE est souvent réduite tout en maintenant le rendement normal du véhicule; • Les techniciens peuvent recevoir des plaintes de client telles que « La climatisation devient faible pendant la conduite à froid », même si aucune anomalie n’est présente; • Comprendre comment la capacité de refroidissement est répartie sur des chemins de rejet de chaleur parallèles permet d'éviter tout diagnostic erroné du comportement normal du système en tant que défaillance; • Le fonctionnement des systèmes de refroidissement à haute capacité consomme de l'énergie supplémentaire, ce qui peut réduire temporairement l'autonomie du véhicule, spécifiquement en cas de conduite agressive ou de températures ambiantes extrêmes. Les conducteurs peuvent remarquer par temps chaud des signes de réduction d’autonomie, non pas à cause d'une anomalie, mais parce que l'énergie est utilisée pour gérer la température de la batterie. Comprendre ce compromis aide les techniciens à expliquer pourquoi les plaintes de client concernant une autonomie réduite ou une climatisation plus faible peuvent s’avérer un comportement normal du système, et non un dysfonctionnement. consulab.com info@consulab.com 92 92-EV-2000 SA-20 - Niveau II — Refroidissement de la batterie et de la cabine Réponses Objectif : Tracer les voies d’écoulement combinées du réfrigérant et du glycol, et expliquer comment le système hiérar- chise les demandes de refroidissement. Matériel requis : EV-2000 alimenté, schéma du mode 10. Partie 1 – Identifier le refroidissement prioritaire Utilisez le schéma du mode 10 pour réaliser les étapes suivantes : 1. Tracez des flèches indiquant les voies actives d’écoulement du réfrigérant et du glycol; 2. Identifiez l'endroit où la chaleur est absorbée ou libérée; 3. Encerclez le ou les principaux composants responsables du refroidissement de batterie : radiateur, refroidisseur 4. Encerclez le ou les principaux composants responsables du refroidissement de cabine : évaporateur, échangeur thermique externe 5. En fonction des composants actifs et des voies d'écoulement tracées sur votre schéma, classez le système de refroidissement de la batterie ou celui de la cabine qui semble être le plus protégé lorsque la demande est élevée. Justifiez votre classement à l'aide de l’information tirée du schéma : - Priorité la plus élevée = Refroidissement de la batterie, car le refroidisseur et le radiateur libèrent la chaleur. - Priorité secondaire = Évaporateur de cabine, car il ne dispose que de l'échangeur thermique pour libérer la chaleur. Partie 2 – Valider la protection du système 6. Quel système dispose de plusieurs voies actives d'évacuation de chaleur ? ☐ Système de refroidissement de la cabine Système de refroidissement de la batterie 7. Quel système continue de recevoir un refroidissement même lorsqu'un autre système le demande aussi ? ☐ Système de refroidissement de la cabine Système de refroidissement de la batterie 8. Quel système serait affecté en premier si la capacité de refroidissement globale devait être réduite ? Système de refroidissement de la cabine ☐ Système de refroidissement de la batterie 9. Une voie d'évacuation de la chaleur est restreinte. Que fait le système de la capacité de refroidissement disponible qui reste ? Le système déplace le refroidissement vers la meilleure stratégie ou voie pour gérer la batterie, de sorte que sa chaleur peut toujours être évacuée. 92-EV-2000 SA-20 - Niveau II — Refroidissement de la batterie et de la cabine consulab.com info@consulab.com 93 10. En chaude journée d'été, le véhicule roule en zones urbaines. Le conducteur appuie sur l'accélérateur pour rejoindre l'autoroute, provoquant une augmentation soudaine de la demande de puissance. En vous basant sur ce scénario, décrivez comment le système thermique réagit : A. Quel système subit une augmentation soudaine de la charge thermique ? Refroidissement de la batterie B. Quels voies de refroidissement deviennent critiques pendant ce scénario ? Le circuit de glycol, le radiateur et l'échangeur thermique. C. Quel changement le conducteur peut-il remarquer si le système atteint sa limite de refroidissement ? Si le système atteint sa limite de refroidissement, le conducteur peut remarquer une réduction des perfor- mances de refroidissement de la cabine, comme l'air plus chaud provenant des trappes de ventilation, alors que le véhicule continue de fonctionner normalement. consulab.com info@consulab.com 94 92-EV-2000 SA-21 - Niveau III — Diagnostic des performances du glycol SA-21 - Niveau III — Diagnostic des performances du glycol Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Avant de commencer, insérez la faute 2 (la pompe au glycol ne s’active pas lorsqu’elle est sollicitée) dans le sys- tème de l'EV-2000. Cette faute peut apparaître dans plusieurs modes. Les participants ne doivent donc pas suppo- ser que le problème n’arrive qu’à un seul mode de fonctionnement; • Encouragez les étudiants à choisir des modes impliquant à la fois la cabine et la batterie en fonction de la plainte du client, plutôt que de passer par défaut à un seul de ces modes; • Insistez sur le fait qu'il s'agit d'un diagnostic basé sur une période de temps. Dans la partie 2, les étudiants doivent maintenir l’EV-2000 dans chaque mode sélectionné suffisamment longtemps pour que le problème apparaisse, puisque le client signale qu’il se produit « après avoir conduit pendant un certain temps »; • Répétez aux étudiants qu’ils seront évalués sur la façon dont ils observent, comparent et raisonnent, et non sur la rapidité avec laquelle ils identifient le problème, surtout s’ils voient tout de suite que la pompe ne fonctionne pas. Applications pratiques : • Les véritables préoccupations du client concernant les VE impliquent souvent des symptômes retardés, puisque le chauffage ou le refroidissement semble normal au début et se dégrade ensuite pendant de longs trajets ou une demande plus élevée; • Dans le cas d'un fonctionnement combiné de la cabine et de la batterie, les techniciens doivent comprendre com- ment la hiérarchisation du système peut causer un problème lié à la batterie et nuire au confort de la cabine sans arrêt immédiat; • Cette activité permet de mettre en pratique un diagnostic réel, où les techniciens doivent reproduire le problème dans des conditions normales de fonctionnement et de durée, plutôt que de se fier à une seule lecture instantanée. consulab.com info@consulab.com 95 92-EV-2000 SA-21 - Niveau III — Diagnostic des performances du glycol Réponses Objectif : Diagnostiquer un problème de système thermique en analysant le comportement en fonction du temps et en comparant les performances de la cabine et de la batterie dans plusieurs modes de fonctionnement. Matériel requis : EV-2000 alimenté, thermomètre à pince. Partie 1 – Examiner la plainte du client Examinez la plainte du client suivante et recherchez la documentation appropriée pour diagnostiquer le problème. Problème du client : « Après avoir conduit pendant un certain temps, la voiture ne semble pas refroidir ou chauffer comme elle le devrait. Parfois, la température de la cabine change lentement, puis le voyant d'alerte de température de la batterie s'allume pendant un long trajet. » 1. En fonction du problème signalé par le client, quel(s) système(s) doit(doivent) être évalué(s) ? Sélectionnez toutes les réponses qui s'appliquent. Systèmes de chauffage et de refroidissement de cabine. Système de gestion de la température de batterie. ☐ Pressions du réfrigérant seulement. ☐ Logique de commande électrique seulement. 2. Quels modes de fonctionnement seraient les plus utiles à étudier en premier ? Mode Mode Justification : Les modes 6, 8, 9 ou 10 sont tous acceptables. Les effets de la faute 2 sont visibles dans les modes 4 à 10. Ces modes impliquent à la fois la cabine et la batterie, correspondant ainsi à la plainte du client. 3. Pourquoi la vérification d'un seul mode ne suffirait-elle pas à résoudre ce problème ? La vérification de plusieurs modes permet de déterminer si le problème affecte le système de la même manière dans des conditions différentes. consulab.com info@consulab.com 96 92-EV-2000 SA-21 - Niveau III — Diagnostic des performances du glycol Partie 2 – Observer le système En utilisant les modes de fonctionnement sélectionnés dans la partie 1, faites fonctionner le système suffisamment longtemps pour que le problème du client apparaisse. Consignez les observations pour chacun des éléments dans le tableau ci-dessous. REMARQUE : Étant donné que plusieurs modes peuvent être corrects pour cette activité, seuls les modes 8 et 10 ont été choisis pour correspondre aux réponses du tableau. Tout d'abord, décrivez ce qui se passe au fil du temps, pas seulement au démarrage mais dans deux modes choisis. Mode : 8 – Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA Comportement de la température de cabine : La cabine se réchauffe d'abord, puis la chaleur s’affaiblit. Comportement de la température de batterie : La température de la batterie augmente lentement; le voyant de la batterie passe du jaune au rouge puis clignote. Les températures à l’intérieur du circuit de refroi- dissement de la batterie semblent-elles changer de manière significative ou rester similaires à plusieurs endroits ? ☐ Les températures changent sensiblement. Les températures restent similaires. Autre(s) observation(s) : • La valve d’expansion EV3, du refroidisseur à l’accumulateur, est givrée. • La pompe glycol ne tourne pas. Mode : 10 – Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol Comportement de la température de cabine : L'air provenant des trappes de ventilation n'est pas aussi froid après un fonctionnement prolongé. Comportement de la température de batterie : La température de la batterie augmente lentement; le voyant de la batterie passe du jaune au rouge puis clignote. Les températures à l’intérieur du circuit de refroi- dissement de la batterie semblent-elles changer de manière significative ou rester similaires à plusieurs endroits ? ☐ Les températures changent sensiblement. Les températures restent similaires. Autre(s) observation(s) : • La pompe glycol ne tourne pas. Comparez ce que vous avez observé entre les deux modes. 4. Le problème apparaît-il plus rapidement, plus lentement ou à peu près de la même façon entre les modes ? Le problème apparaît plus rapidement en mode 10 et plus lentement en mode 8. 5. Le changement de mode réduit-il, aggrave-t-il ou masque-t-il le problème ? Le changement de mode modifie la façon dont le problème apparaît, en le masquant partiellement au mode 8 et en le rendant plus perceptible au mode 10. consulab.com info@consulab.com 97 92-EV-2000 SA-21 - Niveau III — Diagnostic des performances du glycol 6. En fonction des observations faites aux étapes précédentes, cochez le ou les énoncés qui s'applique(nt) : La chaleur semble être générée, mais son effet est retardé. ☐ Les performances se dégradent graduellement plutôt qu’immédiatement. ☐ Le problème apparaît différemment selon le mode choisi. ☐ Le problème affecte à la fois les performances de la cabine et la température de la batterie. ☐ Autre(s) énoncé(s) : Partie 3 – Diagnostiquer et recommander un entretien 7. D'après les observations recueillies dans les deux modes du tableau précédent, quel type de problème de système explique le mieux la plainte du client ? ☐ Problème de débit ou de dosage du réfrigérant. ☐ Limitation du débit d'air ou de l'échange de chaleur. Problème d’évacuation de chaleur dans le système thermique de la batterie. ☐ Problème de commande électrique ou de capteur. Explication : La température de la batterie a augmenté au fil du temps alors que les températures dans le circuit de refroidissement n'ont pas beaucoup changé, ce qui montre que la chaleur n'est pas évacuée efficacement. 8. D'après vos observations, comment le système réagit-il lorsqu'il ne parvient pas à évacuer la chaleur de la batterie comme prévu ? ☐ Le système s'arrête immédiatement. Le système continue à fonctionner avec des performances réduites. ☐ Le système augmente la puissance de la cabine pour compenser. Le système change la stratégie de partage de la capacité de chauffage et de refroidissement. Explication : Le système continue de fonctionner, mais les performances de la cabine s'affaiblissent ou sont irrégu- lières lorsque la température de la batterie augmente. 9. La plainte du client concernait les performances de la cabine et la température de la batterie. Pourquoi un pro- blème dans le système de refroidissement de la batterie affecte-t-il toujours les performances de chauffage ou de refroidissement de la cabine ? Comme le système accorde la priorité à la protection de la batterie, lorsqu’elle ne peut pas être refroidie correcte- ment, la capacité de chauffage ou de refroidissement est réduite ou redirigée hors de la cabine. 10. Quel entretien ou mesure corrective permettrait de traiter le plus directement la cause profonde de ce problème ? Rétablir une circulation correcte du glycol en réparant ou en remplaçant la pompe à glycol, puis vérifier que la tem- pérature de la batterie et les performances du système reviennent à la normale. consulab.com info@consulab.com 98 92-EV-2000 SA-22 - Niveau III — Diagnostic des performances de refroidissement de la batterie SA-22 - Niveau III — Diagnostic des performances de refroidissement de la batterie Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Assurez-vous que la faute 7 (valve d’expansion EV3 restreinte vers le refroidisseur de batterie) est insérée avant que les participants ne commencent l’activité; • Mettez l’emphase sur le diagnostic basé sur le temps; les étudiants doivent laisser chaque mode fonctionner suffi- samment longtemps pour que les symptômes se développent; • Encouragez les participants à faire des tests dans plusieurs modes, y compris au moins un mode combinant la ca- bine et la batterie, pour correspondre à la plainte du client; • Renforcez la cohérence des diagnostics pour tous les modes pertinents : - Tendances de pression faible du côté bas (atteignant souvent les limites minimales), - La pression du côté haut reste inférieure à la valeur attendue (elle ne monte pas), - Le refroidissement de la batterie est faible, mais pas absent, - La gravité augmente avec la demande (en particulier aux modes 8 et 9); • Utilisez le modèle diagnostique suivant pour faciliter l'élimination des hypothèses : - Une restriction du débit d'air est peu probable; le côté haut risque de s'élever, - Une sous-performance du compresseur est peu probable; cela affecterait tous les modes de manière plus uni- forme, - Les erreurs de logique de commande sont peu probables; c’est un comportement progressif et thermodynamique, et non binaire; • Rappelez aux étudiants que les thermomètres à pince sont utilisés à des fins de confirmation et non d'exploration; le placement du thermomètre doit être intentionnel et justifié. Applications pratiques : • Les techniciens doivent faire la distinction entre une capacité réduite et une absence opérationnelle pour éviter le remplacement inutile de composants; • La comparaison des modes croisés est essentielle dans les systèmes thermiques modernes de VE où le refroidisse- ment de la cabine et celui de la batterie sont étroitement intégrés; • Cette activité permet de mettre en pratique des diagnostics réels où les anomalies ne font pas afficher les codes immédiatement ou ne provoquent pas d'arrêts, mais montrent plutôt des symptômes en fonction du temps et de la charge. consulab.com info@consulab.com 99 92-EV-2000 SA-22 - Niveau III — Diagnostic des performances de refroidissement de la batterie Réponses Objectif : Diagnostiquer un problème de performances de refroidissement de la batterie en analysant le comportement du système en fonction du temps et en comparant le fonctionnement de la batterie et de la cabine dans plusieurs mo- des de fonctionnement. Matériel requis : EV-2000, alimentation, thermomètre à pince. Partie 1 – Examiner la plainte du client Examinez la plainte du client ci-après et recherchez la documentation appropriée pour diagnostiquer le problème. Plainte du client : « Les performances de refroidissement de la batterie sont faibles pendant une conduite prolongée, en particulier lorsque la climatisation est activée. » 1. Quel est le système du véhicule directement concerné par cette plainte ? Vous pouvez en choisir plusieurs. Le système de climatisation de la cabine. Le système de gestion thermique de la batterie. ☐ Le système de refroidissement de l'électronique de puissance. ☐ Le système de chauffage. ☐ Le système de dégivrage. 2. Identifiez le composant susceptible d'affecter le refroidissement de la batterie lorsque la climatisation de la cabine est active. Vous pouvez en choisir plusieurs. Le compresseur. Le refroidisseur. La pompe glycol. L’échangeur thermique. La valve d’expansion électronique. ☐ Les dispositifs de circulation d'air (ventilateurs, trappes d'air). 3. Citez deux observations que expliqueraient, selon vous, que le système est capable de refroidir la batterie, mais pas assez bien en cas de demande combinée : La température de la batterie diminue au début mais ne chute pas suffisamment pour répondre à la demande, en particulier pendant une utilisation prolongée. De plus, les performances de refroidissement s'aggravent avec le temps lorsque la climatisation de la cabine est actionnée, même si le système reste opérationel et réactif. consulab.com info@consulab.com 100 92-EV-2000 SA-22 - Niveau III — Diagnostic des performances de refroidissement de la batterie Partie 2 - Tester le système à différents modes Testez au moins deux des modes ci-dessous. Comparez l'efficacité du refroidissement de la batterie et la stabilité du système entre les modes : Au moins un mode doit impliquer un refroidissement combiné de la cabine et de la batterie. REMARQUE : La faute 7 fait apparaître des symptômes dans tous les cas. ☐ Mode 6 – Refroidissement de la batterie par CVCA. ☐ Mode 8 – Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA. Mode 9 – Refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol Mode 10 – Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol Notez vos observations dans le tableau suivant, utilisez la section des remarques pour documenter les changements de température, les effets au fil du temps ou les comportements inhabituels. Réfléchissez à la question : Le problème semble-t-il spécifique au mode ou lié à la demande ? Mode : 9 – Refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol Mode : 10 – Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol Efficacité du refroidissement de la batterie ☐ Normale Réduite ☐ Aucun refroidissement Efficacité du refroidissement de la batterie ☐ Normale Réduite ☐ Aucun refroidissement Comportement du système dépassant ses heures de fonctionnement normal ☐ Stable ☐ Se dégrade progressivement Atteint la limite du système Comportement du système dépassant ses heures de fonctionnement normal ☐ Stable Se dégrade progressivement ☐ Atteint la limite du système Comportement de la pression du côté bas ☐ Normal Inférieur à la valeur attendue ☐ Augmente Comportement de la pression du côté bas ☐ Normal Inférieur à la valeur attendue ☐ Augmente Comportement de la pression du côté haut ☐ Plus élevé que prévu Normal à plus faible que prévu ☐ Augmente Comportement de la pression du côté haut ☐ Plus élevé que prévu Normal à plus faible que prévu ☐ Augmente Remarque(s) : La pression chute du côté bas. Remarque(s) : La pression chute anormalement du côté haut. consulab.com info@consulab.com 101 92-EV-2000 SA-22 - Niveau III — Diagnostic des performances de refroidissement de la batterie Partie 3 – Effectuer un test ciblé de refroidissement de batterie Pour déterminer si le problème est causé par une demande partagée du système ou une capacité de refroidissement limitée de la batterie, effectuer un test ciblé de refroidissement en utilisant le mode 9 : Refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol pour faire fonctionner le système suffisamment longtemps afin que le comportement du système se développe. Observez l'efficacité du refroidissement de la batterie, le comportement de la pression et la stabilité du système au fil du temps. Type de mesure Valeur Pression du côté bas Basse avec tendance vers la limite minimale à 6 psi Pression du côté bas convertie en température 0 °F / 18 °C Pression du côté haut Normale à légèrement basse, 125 en diminuant Pression du côté haut convertie en température 100 °F / 38 °C Remarques (inclure les variations en fonction du temps, les limites du système ou tout calcul) : Même lorsque le refroi- dissement de la batterie est priorisé, il reste insuffisant. La pression du côté bas chute rapidement, ce qui confirme que le problème n’est pas dû à la demande de la cabine. Surchauffe élevée. 4. Lorsque la demande de la cabine est supprimée et que le refroidissement de la batterie est prioritaire (mode 9), le refroidissement de la batterie : ☐ S’améliore significativement. Demeure réduit. ☐ S’arrête complètement. Expliquez votre réponse : En mode 9, le refroidissement de la batterie ne s'améliore pas, même lorsque la demande de la cabine est suppri- mée. La pression du côté bas continue de baisser, indiquant par le fait même que le problème se situe dans le circuit de refroidissement de la batterie et qu’il n’est pas causé par une demande de climatisation de la cabine. 5. D'après le comportement du système observé jusqu'à présent, où devez-vous placer le thermomètre à pince pour confirmer la source de la restriction ? Sur la conduite de réfrigérant entrant dans le refroidisseur de batterie. Sur la conduite de réfrigérant sortant du refroidisseur de batterie. Sur l'entrée et la sortie de la conduite de glycol du refroidisseur de batterie. 92-EV-2000 SA-22 - Niveau III — Diagnostic des performances de refroidissement de la batterie consulab.com info@consulab.com 102 6. En se basant sur : - La plainte du client, - Les tests de mode (modes 6, 10 et 9), - Le comportement de la pression, - Les mesures de température au niveau des composants. Quel est votre diagnostic final ? Utilisez des données probantes pour appuyer votre raisonnement. Le problème de refroidissement de la batterie est causé par une valve d’expansion obstruée alimentant le refroidis- seur de batterie en réfrigérant. Des éléments prouvent que le refroidissement est présent mais réduit dans les modes 6, 9 et 10, avec une basse pression constante du côté bas et aucune augmentation correspondante de la pression du côté haute pression, indiquant un manque de réfrigérant plutôt qu'un problème de contrôle ou de débit d'air. Les mesures de température au niveau du composant confirment un faible changement de température dans le refroidis- seur, cohérent avec un débit de réfrigérant limité. consulab.com info@consulab.com 103 92-EV-2000 SA-23 - Niveau III — Alimentation bloquée ou restreinte du refroidisseur SA-23 - Niveau III — Alimentation bloquée ou restreinte du refroidisseur Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Insérez la faute 8 (la valve d’expansion EV3 reste bloquée en position fermée) avant que les étudiants ne com- mencent leur activité; • Rappelez-leur que cette activité est basée directement sur SA-22 où l’on utilise les mêmes points de mesure pour la comparaison; • Les données de SA-22 avec EV3 restreinte pourraient être présentées à la classe pour gagner du temps plutôt que de demander aux étudiants de les récupérer en consultant leurs travaux antérieurs; • Insistez sur le fait que cette faute arrive souvent; la tâche du technicien consiste à différencier le blocage de la res- triction de la valve à l'aide de données probantes; • Mettez l’emphase sur le comportement attendu de la valve bloquée par rapport aux autres types d’anomalies : - Refroidissement de batterie minime ou absent, - ΔT du glycol proche de zéro dans le refroidisseur, - Températures du réfrigérant dans le refroidisseur presque identiques, - Insistez sur le fait que les pressions seules ne suffisent pas; le principal facteur de différenciation est le manque de transfert de chaleur au niveau du refroidisseur; • Si les étudiants se concentrent uniquement sur la pression du côté bas du système, réorientez-les plutôt vers le mouvement du réfrigérant et le changement de température du refroidisseur. Applications pratiques : • Sur les vrais véhicules électriques, une conduite d’alimentation du refroidisseur peut se boucher à cause de saletés ou de débris, de résidus desséchés qui se désagrégent à l’intérieur du déshydrateur de climatisation, ou d’une valve présentant une défaillance interne; • Exemple : Pour certains modèles de VE (Tesla et Hyundai/Kia), un refroidisseur ou une valve d’expansion obstrué(e) peut entraîner une élévation de la température de la batterie lors d’une recharge rapide en CC ou d’un trajet pro- longé sur autoroute, même si le système de climatisation semble fonctionner; • Les techniciens doivent faire la distinction entre une capacité de refroidissement réduite (débit restreint) et l’absence de transfert de chaleur (débit bloqué) afin d’éviter tout remplacement inutile du compresseur ou du module de com- mande; • Cet exercice suggère des diagnostics réels où les défauts de refroidissement de la batterie peuvent ne pas générer de codes d’anomalie dans l’immédiat, nécessitant une comparaison de la température et de la pression plutôt que de se fier à un outil de diagnostic. consulab.com info@consulab.com 104 92-EV-2000 SA-23 - Niveau III — Alimentation bloquée ou restreinte du refroidisseur Réponses Objectif : Différencier le débit bloqué ou restreint du réfrigérant qui s’écoule vers le refroidisseur de batterie en com- parant les performances de refroidissement de la batterie, les tendances de pression et les variations changements de température du refroidisseur. Matériel requis : EV-2000, alimentation, thermomètre à pince, schéma du mode 9, données probantes de SA-22. Partie 1 – Recueillir les données Avant de mesurer quoi que ce soit, servez-vous des données de l’activité SA-22 pour compléter l’énoncé ci-dessous prédisant les conséquences du blocage de la valve EV3 : 1. Lorsqu’EV3 est bloquée, le refroidissement de la batterie s'arrête car le débit de réfrigérant vers le refroidisseur est bloqué. Collectez des données en mode 9 : Refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol. Faites fonctionner le système suffisamment longtemps pour que les symptômes problématiques se développent complètement, puis compa- rez les résultats aux données recueillies lors de l’activité SA-22 avec valve EV3 obstruée. Observation EV3 bloquée (SA-22) EV3 bloquée (SA-23) Efficacité du refroidissement de la batterie ☐ Normale Réduite ☐ Aucun refroidissement ☐ Normale Réduite ☐ Aucun refroidissement Comportement du système au fil du temps ☐ Stable Se dégrade progressivement ☐ Atteint la limite du système ☐ Stable ☐ Se dégrade progressivement Atteint la limite du système Pression du côté bas 10 psi 10 psi jusqu’à la protection Température convertie en pression 7 °F / -14 °C 7 °F / -14 °C Pression du côté haut 125 psi 125 psi Température convertie en pression 100 °F / 38 °C 100 °F / 38 °C Réfrigérant entrant dans le refroidisseur de batterie 41 °F / 5 °C 46 °F / 8 °C Réfrigérant sortant du refroidisseur de batterie 50 °F / 10 °C 53 °F / 12 °C Glycol entrant dans le refroidisseur de batterie 68 °F / 20 °C 75 °F / 24 °C Glycol sortant du refroidisseur de batterie 59 °F / 15 °C 70 °F / 21 °C consulab.com info@consulab.com 105 92-EV-2000 SA-23 - Niveau III — Alimentation bloquée ou restreinte du refroidisseur 2. Calculez et notez vos résultats ci-après : ΔT du glycol traversant le refroidisseur = (glycol à l’entrée moins glycol à la sortie) = • EV3 restreinte = 68 °F - 59 °F = 9 °F • EV3 bloquée = 75 °F – 70 °F = 5 °F ΔT du réfrigérant traversant le refroidisseur = (réfrigérant à l’entrée moins réfrigérant à la sortie) = • EV3 restreinte = 41 °F – 50 °F = 9 °F • EV3 bloquée = 46 °F - 53 °F = 6 °F Partie 2 – Comparer le blocage à la restriction 3. Encerclez le terme qui correspond le mieux à l’énoncé : - Le refroidissement de la batterie lorsque EV3 est bloquée plutôt que restreinte est : supérieur / inférieur / similaire - Le ΔT du glycol traversant le refroidisseur lorsque EV3 est bloquée plutôt que restreinte est : supérieur / inférieur / similaire - Le ΔT du réfrigérant traversant le refroidisseur lorsque EV3 est bloquée plutôt que restreinte est : supérieur / inférieur / similaire - La pression basse du réfrigérant lorsque EV3 est bloquée plutôt que restreinte est : supérieur / inférieur / similaire 4. Quelle condition prouve le mieux que la valve d’expansion est « bloquée » plutôt que « restreinte » ? ☐ Le refroidissement de la batterie est réduit La pression du côté bas chute immédiatement ☐ Le ΔT du glycol traversant le refroidisseur chute immédiatement ☐ La pression du côté haut chute immédiatement ☐ Le ΔT du réfrigérant traversant le refroidisseur chute immédiatement 5. Expliquez pourquoi vous avez choisi à l’étape 4 la condition qui indique le mieux une valve bloquée plutôt que res- treinte. Faites référence au mouvement du réfrigérant dans le refroidisseur et au transfert de chaleur vers le circuit de refroidissement de la batterie. Cette observation indique que la valve d’expansion est bouchée plutôt qu’obstruée, car le débit de réfrigérant à travers le refroidisseur est complètement interrompu. Lorsque le détendeur EV3 est bouché, la pression côté basse chute immédiatement et atteint un seuil de sécurité, ce qui déclenche un avertissement et crée un vide. En l’absence de circulation de réfrigérant dans le refroidisseur, les températures des deux côtés restent pratiquement identiques et la variation de température du glycol est minime, ce qui indique un transfert de chaleur faible, voire nul, vers le circuit de refroidissement de la batterie. Dans la condition de restriction, un certain débit de réfrigérant était encore présent, permettant un transfert de chaleur réduit mais mesurable à travers le refroidisseur. consulab.com info@consulab.com 106 92-EV-2000 SA-24 - Niveau III — Diagnostic des limites de rejet de la chaleur SA-24 - Niveau III — Diagnostic des limites de rejet de la chaleur Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Insérez la faute 1 (le débit d'air est restreint au niveau de l’échangeur thermique externe) avant que les étudiants ne commencent l’activité; • Lorsque le système fonctionne en mode 2 et/ou en mode 3 avec la faute 1 active, après un certain temps, généra- lement après 6 à 10 minutes, la surchauffe peut devenir très basse et parfois même négative. Cela peut se produire parce que les EEV ont une valeur d’ouverture minimale qu’elles peuvent atteindre afin d’empêcher le compresseur d’entrer en condition de vide. Dans une application réelle, un compresseur à spirales ferait normalement varier sa vitesse de rotation à la place; • Mettez l’accent sur le facteur clé du scénario de faute qui est le comportement de la pression basé sur le temps, et non seulement sur une défaillance actuelle ou une lecture anormale; • Aidez les étudiants à découvrir que l'augmentation constante de la pression du côté haut dans plusieurs modes indique un problème de rejet de la chaleur, et non de dosage ou de commande du réfrigérant; • Si les étudiants se focalisent trop tôt sur les valves d’expansion ou les pompes, redirigez-les vers les schémas de mode croisé et les endroits où la chaleur doit être libérée du système avant de prendre d'autres mesures; • Acceptez des variations raisonnables de mesure en fonction de l’emplacement; l'évaluation doit être fondée sur la justification et le raisonnement, et non sur des données exactes. Applications pratiques : • La restriction du débit d'air au niveau de l'échangeur thermique avant est un problème courant causé par les débris routiers, les feuilles d’arbre, les insectes ou la saleté accumulée; • Dans les vrais véhicules électriques, ce scénario laisse souvent présager un refroidissement normal au démarrage, suivi d'une dégradation des performances pendant la conduite à vitesse élevée, par temps chaud ou en charge CC rapide; • Les techniciens doivent distinguer les problèmes de rejet de la chaleur de ceux reliés au débit du réfrigérant ou à la commande du circuit afin d'éviter le remplacement inutile des compresseurs, des valves ou des modules électro- niques. consulab.com info@consulab.com 107 92-EV-2000 SA-24 - Niveau III — Diagnostic des limites de rejet de la chaleur Réponses Objectif : Diagnostiquer un problème de rendement lors du refroidissement en analysant le comportement du système en fonction du temps, en comparant le fonctionnement à différents modes et en utilisant des mesures ciblées pour dé- terminer où le transfert d'énergie semble limité. Matériel requis : EV-2000 alimenté, thermomètre à pince. Partie 1 – Examiner la plainte du client Examinez la plainte du client ci-après et recherchez la documentation appropriée pour diagnostiquer le problème. Plainte du client : « Les performances de refroidissement sont normales au début, mais se dégradent rapidement en cas d’activation prolongée. Après plusieurs minutes, le système semble avoir du mal et le rendement du refroidissement chute durant cette période. » 1. En fonction des symptômes observés, quel type de limitation du système est le plus probable ? ☐ Le débit de réfrigérant dans le système. Le rejet de chaleur du système. ☐ La circulation du liquide de refroidissement dans le système. ☐ La logique de commande empêchant le fonctionnement. 2. Quelle condition vous attendez-vous à observer à la suite de ce problème ? Vous pouvez en choisir plusieurs. La pression du côté haut augmente régulièrement au lieu de se stabiliser. ☐ La pression du côté bas chute rapidement à des valeurs limites. ☐ Les symptômes sont isolés des modes de refroidissement de la batterie uniquement. Les performances de refroidissement se dégradent au fil du temps plutôt que de faillir sur le moment. Des symptômes similaires apparaissent dans plusieurs modes de fonctionnement. Le système atteint ses limites de pression ou de température en fonctionnement continu. ☐ Le refroidissement s'améliore lorsque la demande augmente. ☐ Il y a peu ou aucune variation de température dans le circuit de glycol. 3. Quels modes de fonctionnement doivent être testés en premier pour reproduire au mieux ce problème ? Sélection- nez deux modes pour votre réponse et expliquez pourquoi. Les réponses peuvent varier. Les réponses les plus pertinentes indiquent généralement le mode 1 et le mode 10, ou le mode 1 et le mode 9, car ces modes obligent le système à évacuer d’importantes quantités de chaleur. Lorsque la chaleur ne peut pas être évacuée assez rapidement, la pression côté haut augmente avec le temps et les perfor- mances de refroidissement diminuent, ce qui rend le problème facilement observable aussi bien en mode habitacle qu’en mode batterie. consulab.com info@consulab.com 108 92-EV-2000 SA-24 - Niveau III — Diagnostic des limites de rejet de la chaleur Partie 2 – Sélectionner des modes de fonctionnement et identifier les modèles de pression Utilisez les modes que vous avez sélectionnés à l’étape 3 de la partie 1 et laissez fonctionner chaque mode suffisam- ment longtemps pour que le comportement du système se développe. Notez dans le tableau les performances du refroidissement ou du chauffage, et vos observations sur l'évolution des pressions du système au fil du temps. Observation Mode 1 : Refroidissement de la cabine par pompe à chaleur Mode 9 : Refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol Performances du système ☐ Normales Réduites ☐ Aucun refroidissement ni chauffage ☐ Normales Réduites ☐ Aucun refroidissement ni chauffage Comportement du système dans le temps ☐ Stable ☐ Se dégrade progressivement Atteint sa limite ☐ Stable Se dégrade progressivement ☐ Atteint sa limite Tendance de pression du côté haut ☐ Reste stable Augmente lentement ☐ Augmentant rapidement ☐ Reste stable ☐ Augmente lentement Augmente rapidement Tendance de pression du côté bas ☐ Reste stable Augmente légèrement ☐ Diminue légèrement ☐ Reste stable Augmente légèrement ☐ Diminue légèrement NOTES Conditions perceptibles sur le moment; dans ce mode la limite du système est atteinte après environ 4 minutes. La pression du côté haut représente un pro- blème; la pression du côté bas augmente également. 4. Les performances du système se dégradent-elles au moment même ou au fil du temps ? ☐ Au moment même Au fil du temps 5. Des symptômes similaires sont-ils observés dans plusieurs modes ? Oui ☐ Non 6. Quel côté du système présente le comportement le plus anormal ? Côté haut ☐ Côté bas ☐ Les deux 7. En fonction du comportement du système et des modèles de pression observés jusqu'à présent, quelle zone du système doit être ensuite évaluée pour confirmer la source de la limitation, et pourquoi ? La zone de rejet de chaleur avant doit ensuite être évaluée car, dans plusieurs mode, la pression du côté haut du système continue d'augmenter au lieu de se stabiliser. Les mesures de variation de température à travers l'échan- geur thermique avant montreront si la chaleur est libérée efficacement dans l'air. consulab.com info@consulab.com 109 92-EV-2000 SA-24 - Niveau III — Diagnostic des limites de rejet de la chaleur Partie 3 – Prendre des mesures ciblées et diagnostiquer En fonction du comportement du système et des modèles de pression observés dans la partie 2, prenez des mesures de température ciblées pour évaluer les zones du système où le transfert d'énergie peut être limité. Choisissez les emplacements de mesure directement liés au comportement anormal du système identifié précédemment. Notez vos mesures dans le tableau ci-dessous. Les colonnes peuvent être utilisées pour différents modes ou pour collecter des mesures dans le temps. REMARQUE : Les données et les choix peuvent varier. Emplacement de la mesure Mode 1 : Refroidissement de la cabine par pompe à chaleur Mode 9 : Refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol Entrée de l'échangeur 120 °F / 49 °C 94 °F / 34 °C Sortie de l'échangeur 126 °F / 52 °C 96 °F / 36 °C Entrée du refroidisseur S/O 56 °F / 13 °C Sortie du refroidisseur S/O 56 °F / 13 °C Entrée du radiateur S/O 75 °F / 24 °C Sortie du radiateur S/O 75 °F / 24 °C Entrée de l'évaporateur 41 °F / 5 °C S/O Sortie de l'évaporateur 57 °F / 14 °C S/O 8. D'après les tendances de pression et les mesures de température recueillies, quel type de limitation du système est présent ? Quelle observation ou mesure appuie le plus fortement ce diagnostic, et pourquoi ? Le système a du mal à se débarrasser de la chaleur. L’observation la plus significative est que la pression du côté haut continue d'augmenter tandis que la variation de température à travers les échangeurs de chaleur reste faible. Nous pouvons alors faire le diagnostic suivant : le système fonctionne mais la chaleur ne sort pas comme prévu. 9. Quelle action serait recommandée pour corriger et rétablir le fonctionnement normal du système ? L'action recommandée est de vérifier et de réparer tout ce qui bloque le débit d'air ou le transfert de chaleur au niveau de l'échangeur de chaleur avant (du condenseur). Une fois le problème résolu, le système doit être testé à nouveau pour s'assurer que les pressions et les températures reviennent à la normale. consulab.com info@consulab.com 110 92-EV-2000 SA-25 - Niveau III — Diagnostic des limitations de débit de l'évaporateur de cabine SA-25 - Niveau III — Diagnostic des limitations de débit de l'évaporateur de cabine Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Insérez la faute 5 (la valve d'expansion EV2 s'ouvre moins que demandé) avant que les étudiants ne commencent l’activité; • Présentez ce scénario comme étant un problème subtile où les pics importants de pression et les arrêts de système sont absents; • Insistez sur le fait que les participants doivent diagnostiquer les zones où le refroidissement est faible, et pas seule- ment vérifier que le système fonctionne; • Lors du diagnostic, incitez les étudiants à reconnaître les conditions suivantes : - La pression du côté bas est nettement inférieure à la normale, - La pression du côté haut est relativement normale, - La surchauffe calculée est très élevée, - Le refroidissement de la cabine est réduit sans même atteindre les limites du système; • Rappelez aux participants que la surchauffe représente le principal outil de diagnostic de l’activité, et non la pres- sion seulement; • Si les étudiants soupçonnent une charge insuffisante, invitez-les à utiliser le sous-refroidissement pour contre-vérifier leur hypothèse; • Acceptez des variations raisonnables de mesure en fonction de l’emplacement; l’évaluation doit être fondée sur la justification et le raisonnement, et non sur des données exactes. Applications pratiques : • Les valves d’expansion obstruées alimentant les évaporateurs de la cabine représentent une anomalie courante qui est causée par la contamination, les débris ou l'usure interne; • Dans les vrais véhicules, le scénario de la faute 5 se manifeste souvent, sans témoins d’alerte ni codes, dans ce type de condition : « La climatisation fonctionne mais ne refroidit pas bien »; • Les techniciens qui se fient uniquement aux données de pression peuvent mal diagnostiquer le problème en raison d'un faible niveau de réfrigérant ou de débit d'air; • Cette activité permet d’enseigner aux étudiants l’utilisation conjointe de la surchauffe et du sous-refroidissement pour confirmer les problèmes de dosage du réfrigérant et pour éviter le remplacement inutile de composants. • Le modèle diagnostique qui est suggéré ici respecte parfaitement les pratiques professionnelles de CVAC et d'entre- tien des véhicules électriques. consulab.com info@consulab.com 111 92-EV-2000 SA-25 - Niveau III — Diagnostic des limitations de débit de l’évaporateur de cabine Réponses Objectif : Diagnostiquer un problème de performance du refroidissement de la cabine en analysant le comportement spécifique au mode de fonctionnement, les tendances de pression et les données de surchauffe/sous-refroidissement afin de distinguer une limitation localisée du débit de réfrigérant d’une panne générale de système. Matériel requis : EV-2000 alimenté, thermomètre à pince, calculatrice. Partie 1 – Examiner la plainte du client Examinez la plainte du client ci-après et recherchez la documentation appropriée pour diagnostiquer le problème. Plainte du client : « Le refroidissement de la cabine est faible même si le système semble fonctionner normalement. Les performances de refroidissement sont notablement réduites, mais il n’y a pas de pics de pression évidents ou d’arrêts du système. » 1. En fonction des symptômes observés, quel type de limitation du système est le plus probable ? Le débit de réfrigérant dans le système. ☐ Le rejet de chaleur du système. ☐ La circulation du liquide de refroidissement dans le système. ☐ La logique de commande qui empêche le fonctionnement. 2. Quelle condition vous attendez-vous à observer à la suite de ce problème ? Vous pouvez en choisir plusieurs. La pression du côté bas diminue par rapport au fonctionnement normal. Les performances de refroidissement de la cabine sont réduites pendant que le système continue de fonctionner. ☐ La pression du côté haut augmente régulièrement au lieu de se stabiliser. Les performances de refroidissement sont réduites sans que le système n'atteigne les limites de pression. ☐ Les symptômes sont isolés des modes de refroidissement de la batterie uniquement. Les variations de température limitées ou incohérentes dans l'évaporateur de la cabine. ☐ Le refroidissement s'améliore lorsque la demande augmente. ☐ Il y a peu ou aucun changement de température dans le circuit de glycol. 3. Quels modes de fonctionnement doivent être testés en premier pour reproduire au mieux ce problème ? Sélection- nez deux modes et expliquez pourquoi. Les réponses peuvent varier. Les modes 1 et 10 doivent être testés en premier. Le mode 1 utilise directement l'éva- porateur de la cabine, rendant ainsi un refroidissement faible plus facile à observer, et le mode 10 indique égale- ment un mauvais refroidissement de la cabine alors que le reste du système fonctionne toujours, ce qui permet de confirmer que le problème affecte principalement le côté cabine du VE. consulab.com info@consulab.com 112 92-EV-2000 SA-25 - Niveau III — Diagnostic des limitations de débit de l’évaporateur de cabine Partie 2 – Sélectionner des modes de fonctionnement et identifier les modèles de pression Utilisez les modes que vous avez sélectionnés à l’étape 3 de la partie 1 et laissez fonctionner chaque mode suffisam- ment longtemps pour que le comportement du système se développe. Notez dans le tableau les performances du refroidissement ou du chauffage, et vos observations sur l’évolution des pressions du système au fil du temps. Observation Mode 1 : Refroidissement de la cabine par pompe à chaleur Mode 10 : Chauffage de cabine et refroidis- sement de batterie par CVCA et glycol Performances du système ☐ Normales Réduites ☐ Aucun refroidissement ni chauffage ☐ Normales Réduites ☐ Aucun refroidissement ni chauffage Comportement du système dans le temps ☐ Reste Stable Se dégrade progressivement ☐ Atteint une limite ☐ Reste Stable Se dégrade progressivement ☐ Atteint une limite Tendance de pression du côté haut ☐ Reste stable ☐ Augmente Diminue Reste stable ☐ Augmente ☐ Diminue Tendance de pression du côté bas ☐ Reste stable ☐ Augmente Diminue ☐ Reste stable ☐ Augmente Diminue NOTES Diminution progressive de la pression; refroi- dissement faible. Impact minimal sur la pression; refroidisse- ment insuffisant de la cabine. 4. Les performances du système se dégradent-elles au moment même ou au fil du temps ? ☐ Au moment même Au fil du temps 5. Des symptômes similaires sont-ils observés dans plusieurs modes ? Oui ☐ Non 6. Quel côté du système présente le comportement le plus anormal ? ☐ Côté haut Côté bas ☐ Les deux 7. En fonction du comportement du système et des modèles de pression observés jusqu’à présent, quelle zone du système doit être ensuite inspectée pour confirmer la source de la limitation, et pourquoi ? La zone de la cabine doit être ensuite inspectée car le refroidissement y est faible alors que le reste du système fonctionne toujours normalement. La pression du côté bas chute et il n’y aucun changement important du côté haute pression, ce qui laisse entendre que le problème affecte le côté cabine plutôt que l'ensemble du système. consulab.com info@consulab.com 113 92-EV-2000 SA-25 - Niveau III — Diagnostic des limitations de débit de l’évaporateur de cabine Partie 3 – Prendre des mesures ciblées et diagnostiquer En fonction du comportement du système et des modèles de pression observés dans la partie 2, prenez des mesures de température ciblées pour évaluer les zones du système où le transfert d’énergie peut être limité. Choisissez les emplacements de mesure directement liés au comportement anormal du système identifié précédemment. Notez vos mesures dans le tableau ci-dessous. Les colonnes peuvent être utilisées pour différents modes ou pour collecter des mesures dans le temps. REMARQUE : Les données et les choix peuvent varier. Emplacement de la mesure Mode 1 : Refroidissement de l'cabine : Pompe à chaleur Mode 10 : Chauffage de cabine et refroi- dissement de batterie par CVCA et glycol Pression côté bas 6 psi 20 psi Temp. de saturation côté bas -0 °F / −18 °C 22 °F / -5.4 °C Temp. à la sortie de l’évap. 72 °F / 22 °C 54 °F / 12 °C Surchauffe calculée 72 °F – 0 °F = 72 °F 54 °F –22 °F = 32 °F Pression côté haut 150 psi 150 psi Temp. de saturation côté haut 111 °F / 44 °C 111 °F / 44 °C Temp. de la conduite liquide 72 °F / 22 °C 102 °F / 39 °C Sous-refroidissement calculé 111 °F -72 °F = 39 °F 111 °F - 102 °F = 9 °F 8. D’après les tendances de pression et les mesures de température recueillies, quel type de limitation du système est présent ? Quelle observation ou mesure appuie le plus fortement ce diagnostic, et pourquoi ? Nous observons une limitation du débit de réfrigérant à l’entrée de l'évaporateur de cabine. Les données probantes les plus significatives sont la très basse pression de 6 psi du côté bas et la surchauffe élevée. Cela indique qu'il n'y a pas assez de réfrigérant qui pénètre dans l'évaporateur, de sorte qu'il ne peut pas absorber suffisamment de cha- leur même si le système fonctionne. 9. Quelle action serait recommandée pour corriger et rétablir le fonctionnement normal du système ? L'action recommandée est d'inspecter et ensuite de réparer ou de remplacer la valve d’expansion qui commande le débit de réfrigérant vers l'évaporateur de cabine. Après la réparation, le système doit être testé à nouveau pour s'assurer que les pressions, la surchauffe et le refroidissement de la cabine reviennent à la normale. consulab.com info@consulab.com 114 92-EV-2000 SA-26 - Niveau III — Diagnostic d’une défaillance grave du système de refroidissement de cabine SA-26 - Niveau III — Diagnostic d'une défaillance grave du système de refroidissement de cabine Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques : • Insérez la faute 6 (la valve d’expansion EV2 reste bloquée en position fermée) avant que les étudiants ne com- mencent l’activité; • Insistez sur le fait que ce scénario représente la pire plainte concernant le refroidissement de cabine d’un VE, et non un problème de rendement graduel; • Incitez les étudiants à se concentrer sur la rapidité avec laquelle le système réagit en identifiant les limites mises en place et le comportement du vide comme facteurs clés; • Encouragez-les a comparer leurs résultats à ceux de l’activité précédente : - SA-25 : Refroidissement faible, système toujours stable, - SA-26 : Aucun refroidissement, limites rapides et comportement à pression extrême; • Démontrez-leur que l'aspiration de 0 psi combinée à une surchauffe très élevée ne signifie pas un fonctionnement normal; il s’agit d’un manque de mouvement du réfrigérant, et non pas d’un débit d'air ou d’une logique de com- mande; • Si les étudiants pensent que le problème est liée à une faible charge, invitez-les à utiliser le sous-refroidissement comme contre-vérification; • Acceptez la variation des valeurs exactes; l’évaluation devrait être fondée sur la reconnaissance et la justification des formes, et non sur la précision. Applications pratiques : • Les VE modernes tels que la Mach E de Ford et la Ioniq 5 de Hyundai utilisent plusieurs valves d’expansion à com- mande électronique pour gérer des circuits de refroidissement séparés de la cabine et de la batterie HT; • Dans les vrais VE, le scénario de la faute 6 se présente souvent comme suit : - Aucun refroidissement de cabine, - Arrêt rapide ou protection du compresseur, - Refroidissement de batterie qui fonctionne toujours normalement; • Ces symptômes peuvent induire les techniciens en erreur s’ils suspectent un problème de compresseur ou de com- mande. • Cette activité permet aux étudiants de reconnaître les faits suivants : - Une pression extême du côté bas et une surchauffe très élevée indiquent l'absence de débit de réfrigérant, un débit d'air insuffisant ou un rejet de chaleur, - Un diagnostic adéquat évite le remplacement inutile des compresseurs, des capteurs ou des modules de com- mande. consulab.com info@consulab.com 115 92-EV-2000 SA-26 - Niveau III — Diagnostic d’une défaillance grave du système de refroidissement de cabine Réponses Objectif : Analyser le comportement du système, les tendances de pression et les données de température pour dé- terminer la cause d'une défaillance grave du refroidissement de la cabine et pour différencier un problème de débit de réfrigérant localisé des autres limitations du système thermique. Matériel requis : EV-2000, alimentation, thermomètre à pince, calculatrice … Partie 1 – Examiner la plainte du client Examinez la plainte du client ci-après et recherchez la documentation appropriée pour diagnostiquer le problème. Plainte du client : « Le refroidissement de la cabine ne fonctionne pas du tout, et le système s’arrête rapidement ou atteint une limite de protection peu de temps après sa mise en marche. Lorsque le refroidissement de la cabine et de la batterie fonctionne en mode combiné, la batterie continue à refroidir normalement, mais pas la cabine. » 1. En fonction des symptômes observés, quel type de limitation du système est le plus probable ? Le débit de réfrigérant dans le système. ☐ Le rejet de chaleur du système. ☐ La circulation du liquide de refroidissement dans le système. ☐ La logique de commande qui empêche le fonctionnement 2. Quelle condition vous attendez-vous à observer à la suite de ce problème ? Vous pouvez en choisir plusieurs. La pression du côté bas chute rapidement et peut entraîner le vide. Le refroidissement de la cabine ne se produit pas du tout. ☐ La pression du côté haut augmente régulièrement au lieu de se stabiliser. ☐ Les performances de refroidissement sont réduites sans que le système n'atteigne ses limites de pression. Le système atteint une limite de pression ou de sécurité très rapidement. Le refroidissement de la batterie continue de fonctionner alors que celui de la cabine ne s’actionne pas. ☐ Le refroidissement s'améliore lorsque la demande augmente. Il y a peu ou aucune variation de température dans l'évaporateur. 3. Quels modes de fonctionnement doivent être testés en premier pour reproduire au mieux ce problème ? Sélection- nez deux modes et expliquez pourquoi. Les modes 1 et 10 doivent être testés en premier. Le mode 1 devrait reproduire rapidement le problème car il dépend du système de refroidissement de la cabine. Le mode 10 devrait permettre de voir si le problème affecte uniquement la cabine ou si le refroidissement de la batterie fonctionne toujours en même temps. consulab.com info@consulab.com 116 92-EV-2000 SA-26 - Niveau III — Diagnostic d’une défaillance grave du système de refroidissement de cabine Partie 2 – Sélectionner des modes de fonctionnement et identifier les modèles de pression Utilisez les modes que vous avez sélectionnés à l’étape 3 de la partie 1 et laissez fonctionner chaque mode suffisam- ment longtemps pour que le comportement du système se développe. Notez dans le tableau les performances du refroidissement ou du chauffage, et vos observations sur l’évolution des pressions du système au fil du temps. Observation Mode 1 : Refroidissement de la cabine par pompe à chaleur Mode 10 : Chauffage de cabine et refroi- dissement de batterie par CVCA et glycol Refroidissement de la cabine ☐ Normal Réduit Aucun ☐ Normal ☐ Réduit Aucun Refroidissement de la batterie S/O Normal Réduit ☐ Aucun Comportement du système ☐ Reste stable ☐ Se dégrade progressivement Atteint la limite du système ☐ Reste stable Se dégrade progressivement ☐ Atteint la limite du système Tendance de la pression du côté bas ☐ Reste stable ☐ Augmente Diminue ☐ Reste stable ☐ Augmente Diminue Tendance de la pression du côté haut ☐ Reste stable ☐ Augmente Diminue ☐ Reste stable ☐ Augmente Diminue NOTES La limite de déclenchement est rapidement atteinte; l'accumulateur bout. Le refroidissement de la batterie semble fonctionnel . 4. Les performances du système se dégradent-elles au moment même ou au fil du temps ? ☐ Au moment même Au fil du temps 5. Des symptômes similaires sont-ils observés dans plusieurs modes ? ☐ Oui Non 6. Quel côté du système présente le comportement le plus anormal ? ☐ Côté haut Côté bas ☐ Les deux 7. En fonction du comportement du système et des modèles de pression observés jusqu’à présent, quelle zone doit être ensuite inspectée pour confirmer la source de la limitation, et pourquoi ? La zone de refroidissement de la cabine doit être ensuite inspectée. En mode 1, le système atteint sa limite très rapi- dement et la pression du côté bas chute, indiquant que l'évaporateur de cabine n'absorbe aucune chaleur. En mode 10, le refroidissement de la batterie fonctionne toujours alors que celui de la cabine ne s’actionne pas, ce qui laisse présager un problème isolé du côté de la cabine et non à l'ensemble du système. consulab.com info@consulab.com 117 92-EV-2000 SA-26 - Niveau III — Diagnostic d’une défaillance grave du système de refroidissement de cabine Partie 3 – Prendre des mesures ciblées et diagnostiquer En fonction du comportement du système et des modèles de pression observés dans la partie 2, prenez des mesures de température ciblées pour évaluer les zones du système où le transfert d’énergie peut être limité. Choisissez les emplacements de mesure directement liés au comportement anormal du système identifié précédemment. Notez vos mesures dans le tableau ci-dessous. Les colonnes peuvent être utilisées pour différents modes ou pour collecter des mesures dans le temps. REMARQUE : Les données et les choix peuvent varier. Emplacement de la mesure Mode 1 : Refroidissement de la cabine par pompe à chaleur Mode 10 : Chauffage de cabine et refroi- dissement de batterie par CVCA et glycol Pression côté bas 0 psi 15 psi Temp. de saturation côté bas -18 °F / -28 °C 16 °F / -9 °C Temp. à la sortie de l’évap. 66 °F / 19 °C 55 °F / 13 °C Surchauffe calculée 66 °F – (-18 °F) = 84 °F 55 °F - 16 °F = 39 °F Pression côté haut 150 psi 150 psi Temp. de saturation côté haut 111 °F / 44 °C 111 °F / 44 °C Température de sortie de l’échangeur de chaleur externe 64 °F / 18 °C 100 °F / 38 °C Sous-refroidissement calculé 111 °F – 64 °F = 47 °F 111 °F - 100 °F = 11 °F 8. D’après les tendances de pression et les mesures de température recueillies, quel type de limitation du système est présent ? Quelle observation ou mesure appuie le plus fortement ce diagnostic, et pourquoi ? Le débit du réfrigérant s’écoulant vers l’évaporateur de la cabine est complètement bloqué. Les données probantes les plus significatives sont la pression du côté bas qui chute à 0 psi et la surchauffe très élevée de 88 °F. Cela in- dique que le réfrigérant ne pénètre pas dans l'évaporateur, de sorte qu'il ne peut pas absorber la chaleur même si le système fonctionne. 9. Quelle action serait recommandée pour corriger et rétablir le fonctionnement normal du système ? L'action recommandée est d'inspecter et ensuite de réparer ou de remplacer la valve d’expansion qui alimente l'éva- porateur de cabine. Comme aucun réfrigérant n'atteint l'évaporateur, l’entretien de la valve devrait rétablir le débit normal du réfrigérant. Pour terminer la procédure, le technicien doit tester à nouveau le système pour valider les pressions normales, la surchauffe et le refroidissement de la cabine. consulab.com info@consulab.com 118 92-EV-2000 SA-27 - Niveau III — Diagnostic d'une limitation du chauffage de la cabine SA-27 - Niveau III — Diagnostic d'une limitation du chauffage de la cabine Notes pour l’enseignant Suggestions pédagogiques • Insérez la faute 11 (débit d’air restreint au niveau du condenseur de cabine) avant que les étudiants ne com- mencent l'activité; • Expliquez à la classe que ce scénario reproduit un système qui commence à fonctionner normalement, puis sur- chauffe rapidement et atteint ses limites; • Encouragez les étudiants à surtout découvrir l’endroit où la chaleur est censée se diriger pendant le chauffage, et non pas à s’attarder sur le fonctionnement du compresseur; • Si les participants pensent à des défectuosités liées au débit de réfrigérant ou à la valve d’expansion, guidez-les vers le modèle diagnostique suivant : - Noter une augmentation de pression du côté haut, - Sentir manuellement la hausse des températures de la conduite, - Vérifier le même comportement dans plusieurs modes de chauffage; • Rappelez aux étudiants que : - Ce scénario semble très différent de ceux diagnostiquées lors des activités SA-25 et SA-26, - Ni la surchauffe ni le sous-refroidissement ne constituent l’outil de diagnostic principal pour ce type de faute • Acceptez plusieurs formulations des étudiants; ils doivent répondre correctement en expliquant ce qui se passe et pourquoi, sans devoir utiliser une terminologie exacte. Applications pratiques : • Dans les vrais véhicules, la restriction du débit d'air au niveau d'un condenseur peut être causée par : - L’accumulation de débris ou de poussière, - L’obstruction des conduites ou des filtres, - L’endommagement ou l’obstruction des passages d'air; • Les VE qui sont munis de condensateurs internes pour le chauffage de la cabine (tels que les modèles 3 et y de Tes- la, le Mach E de Ford et l’Ioniq 5 de Hyundai) peuvent montrer : - Le chauffage de la cabine qui s'estompe après un court laps de temps, - L’augmentation rapide de la pression et la limitation du compresseur, - La réduction des performances lors du mode de fonctionnement combiné de la cabine et de la batterie; • Cette activité permet aux étudiants de : - Associer un condenseur chaud et une pression croissante au concept de chaleur qui ne quitte pas le système, - Suggérer un entretien souvent lié à la circulation d'air, et non à la réfrigération ou au système électrique, - Diagnostiquer correctement le problème pour éviter le remplacement inutile des compresseurs ou des valves. consulab.com info@consulab.com 119 92-EV-2000 SA-27 - Niveau III — Diagnostic d’une limitation du chauffage de la cabine Réponses Objectif : Analysez les performances de chauffage, les tendances de pression et les mesures de température pour déter- miner pourquoi le chauffage de la cabine se dégrade ou atteint des limites lors du fonctionnement, et pour distinguer les problèmes d'évacuation de la chaleur liés au flux d'air de ceux causés par le débit ou la commande du réfrigérant. Matériel requis : EV-2000 alimenté, thermomètre à pince, calculatrice et autres. Partie 1 – Examiner la plainte du client Examinez la plainte du client ci-après et recherchez la documentation appropriée pour diagnostiquer le problème. Plainte du client : « Les performances de chauffage de la cabine diminuent ou le système s'arrête après avoir fonctionné pendant une courte durée. Le chauffage semble s’actionner au début, mais la pression et la température augmentent rapidement, et le système atteint une limite de protection. Dans certains modes de fonctionnement, la production de chaleur est réduite, même si le système continue de fonctionner. » 1. En fonction des symptômes observés, quel type de limitation du système est le plus probable ? ☐ Le débit de réfrigérant dans le système. Le rejet de la chaleur du système. ☐ La circulation du liquide de refroidissement dans le système. ☐ La logique de commande qui empêche le fonctionnement. 2. Quelle condition vous attendez-vous à observer à la suite de ce problème ? Vous pouvez en choisir plusieurs. ☐ La pression du côté bas chute rapidement et peut entraîner un vide. ☐ Le refroidissement de la cabine ne se produit pas du tout. La pression du côté haut augmente rapidement au lieu de se stabiliser. Le système atteint une limite de température ou de pression après un court laps de temps. ☐ Les performances de refroidissement sont réduites sans que le système n'atteigne les limites. ☐ Le refroidissement de la batterie continue de fonctionner, contrairement à celui de la cabine. ☐ Le refroidissement s'améliore lorsque la demande augmente. La température du condenseur de cabine augmente excessivement. 3. Quels modes de fonctionnement doivent être testés en premier pour reproduire au mieux ce problème ? Sélection- nez deux modes et expliquez pourquoi. Les mode 2 et 3 doivent être testés en premier, car ils dépendent du condenseur de cabine pour évacuer la chaleur pendant le chauffage. Ces modes devraient faire monter rapidement la pression et la température si la chaleur ne peut pas se dissiper dans la zone cabine. Le mode 8 peut également aider à afficher un chauffage réduit lorsque le système est soumis à une demande mixte. consulab.com info@consulab.com 120 92-EV-2000 SA-27 - Niveau III — Diagnostic d’une limitation du chauffage de la cabine Partie 2 – Sélectionner des modes de fonctionnement et identifier les modèles de pression Utilisez les modes que vous avez sélectionnés à l’étape 3 de la partie 1 et laissez fonctionner chaque mode suffisam- ment longtemps pour que le comportement du système se développe. Notez dans le tableau les performances du chauffage, et vos observations sur l’évolution des pressions du système au fil du temps Observation Mode 2 : Chauffage de la cabine par pompe à chaleur Mode 3 :Chauffage et dégivrage de la cabine par pompe à chaleur Chauffage de la cabine ☐ Normal ☐ Réduit Aucun ☐ Normal ☐ Réduit Aucun Comportement du sys- tème au fil du temps ☐ Stable ☐ Se dégradant progressivement Atteint la limite du système ☐ Stable ☐ Se dégradant progressivement Atteint la limite du système Tendance de la pression côté bas ☐ Stable ☐ Augmente Diminue ☐ Stable ☐ Augmente Diminue Tendance de la pression côté haut ☐ Stable Augmente ☐ Diminue ☐ Stable Augmente ☐ Diminue NOTES Limite de déclenchement atteinte rapide- ment; le côté haut augmente rapidement; les conduites sont chaudes au toucher. Limite de déclenchement atteinte rapide- ment; le côté haut augmente rapidement; les conduites sont chaudes au toucher. 4. Les performances du système se dégradent-elles au moment même ou au fil du temps ? ☐ Au moment même Au fil du temps 5. Des symptômes similaires sont-ils observés dans plusieurs modes ? Oui ☐ Non 6. Quel côté du système présente le comportement le plus anormal ? Côté haut ☐ Côté bas ☐ Les deux 7. En fonction du comportement du système et des modèles de pression observés jusqu’à présent, quelle zone du système doit être ensuite inspectée pour confirmer la source de la limitation, et pourquoi ? La zone de rejet de chaleur de la cabine doit être ensuite inspectée, car la pression et la température du côté haut augmentent rapidement dans plusieurs modes de chauffage. Le condenseur de cabine devient très chaud et le sys- tème atteint des limites, indiquant que la chaleur n'est pas évacuée correctement du côté de la cabine. consulab.com info@consulab.com 121 92-EV-2000 SA-27 - Niveau III — Diagnostic d’une limitation du chauffage de la cabine Partie 3 – Prendre des mesures ciblées et diagnostiquer En fonction du comportement du système et des modèles de pression observés dans la partie 2, prenez des mesures de température ciblées pour évaluer les zones du système où le transfert d’énergie peut être limité. Notez vos mesures dans le tableau ci-dessous. Les colonnes peuvent être utilisées pour différents modes ou pour collecter des mesures dans le temps. REMARQUE : Les données et les choix peuvent varier. Emplacement de la mesure Mode 2 : Chauffage de la cabine par pompe à chaleur Mode 3 :Chauffage et dégivrage de la cabine par pompe à chaleur Pression du côté haut 250 psi 200 psi, en augmentant Temp. de saturation côté haut 145 °F / 63 °C 131 °F / 55 °C Temp. de la conduite liquide 176 °F / 80 °C 170 °F / 77 °C Sous-refroidissement calculé 122 °F / 50 °C 120 °F / 49 °C Entrée du condenseur de cabine 115 °F / 46 °C 66 °F / 19 °C Sortie du condenseur de cabine 145 °F - 122 °F = 23 °F 131 °F - 120 °F = 11 °F 8. Comment la faute une fois activée peut-elle affecter les performances de refroidissement de la batterie dans une configuration telle que le mode 8 : Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA ? En mode 8, le refroidissement de la batterie peut également être réduit, car le système ne peut pas libérer la cha- leur correctement. Étant donné que le condenseur de cabine est trop chaud et que la pression du côté haut est éle- vée, le réfrigérant ne peut pas refroidir suffisamment pour fonctionner efficacement dans d'autres zones du système. Cela peut limiter la quantité de chaleur que le refroidisseur peut évacuer lors du cycle de la batterie. 9. D'après les tendances de pression et les mesures de température recueillies, quel est le problème ? Quel entretien serait-il recommandé pour rétablir des conditions de fonctionnement normales ? Le système a du mal à éliminer la chaleur au condenseur de cabine. La pression du côté haut augmente et le condenseur devient très chaud, ce qui déclenche une limite dans le système. Pour résoudre le problème, le débit d'air traversant le condenseur de cabine doit être rétabli en éliminant toute obstruction ou en réparant le passage d'air. Ensuite, le système doit être testé à nouveau pour s'assurer que les pressions reviennent à la normale. 10. En quoi les symptômes de débit d'air restreint au condenseur de cabine diffèrent-ils de ceux de l'évaporateur ? Dans votre réponse, comparez au moins deux des éléments suivants : pressions du système, températures des com- posants et performances globales de chauffage ou de refroidissement. Lorsque le débit d'air est restreint au niveau du condenseur de cabine, la pression du côté haut augmente et le condenseur devient très chaud; la chaleur ne peut pas quitter le système. Lorsque le débit d'air est restreint au niveau de l'évaporateur de la cabine, le problème se situe du côté basse pression et l'évaporateur ne peut absorber correctement la chaleur, entraînant ainsi un faible refroidissement ou chauffage. Dans l'ensemble, les problèmes de débit d'air du condenseur affectent principalement le rejet de chaleur et la pression, tandis que les problèmes de débit d'air de l'évaporateur ont un impact majeur sur l'absorption de chaleur et les performances de la cabine. consulab.com info@consulab.com 122 92-EV-2000 Évaluation sur le flux de batterie pour niveau avancé Évaluation sur le flux de batterie pour niveau avancé 1. Pourquoi les systèmes thermiques des véhicules électriques commencent-ils généralement à refroidir la batterie avec la plus simple stratégie disponible ? A. Pour réduire les plaintes relatives au confort de la cabine. B. Pour minimiser la consommation d'énergie tout en répondant aux besoins thermiques. C. Pour éviter d'utiliser des systèmes de réfrigération. D. Pour éviter que la batterie ne chauffe pendant sa charge. 2. Quel énoncé explique le mieux pourquoi un système peut fonctionner sans refroidir efficacement ? A. Le compresseur est sous-dimensionné. B. La chaleur n'a pas d'endroit où aller. C. Le débit d'air de la cabine est trop élevé. D. La pression du réfrigérant est trop basse. 3. Quel énoncé indique le plus clairement que le refroidissement de la batterie est prioritaire par rapport au confort de la cabine ? A. L'air de la cabine devient plus froid. B. Le contrôle de la température de batterie est maintenu tandis que le confort de la cabine s'affaiblit à la sortie. C. Le compresseur s'arrête. D. La pression du côté bas chute à zéro. 4. Quelle caractéristique du système permet une plus grande capacité de refroidissement de la batterie en cas de forte demande ? A. Il y a un évaporateur à simple action. B. Il y a un chemin de rejet de chaleur. C. Il y a plusieurs dissipateurs thermiques. D. La pression est basse lors du fonctionnement. 5. Deux techniciens expliquent pourquoi le refroidissement de la cabine s'affaiblit lors d'une conduite agressive par temps chaud. Le technicien A affirme que cela indique toujours une défaillance du système. Le technicien B affirme que cela s’explique par un comportement normal du système, possiblement en raison de la priorité de refroidisse- ment de la batterie. Qui a raison ? A. Le technicien A B. Le technicien B C. Les deux ont raison D. Les deux ont tort consulab.com info@consulab.com 123 92-EV-2000 Évaluation sur le flux de batterie pour niveau avancé 6. Pourquoi un modèle basé sur le temps est-il important lors d’un diagnostic thermique de véhicule électrique ? A. Les capteurs ont besoin de temps pour s'initialiser. B. La logique de commande doit être réinitialisée. C. Les pressions sont retardées électroniquement. D. De nombreux problèmes apparaissent uniquement après un fonctionnement continu. 7. Que suggère ce modèle diagnostique si la température de la batterie continue d'augmenter même après une réduc- tion de la demande de la cabine ? A. Une restriction du débit d'air de la cabine. B. Un fonctionnement normal. C. Une capacité de refroidissement de la batterie insuffisante. D. Une surcharge de réfrigérant. 8. Quel scénario s’apparente plus à un problème de transfert de chaleur plutôt qu’à une restriction du débit de réfrigé- rant ? A. Une pression du côté haut qui augmente progressivement. B. Une perte de refroidissement qui se manifeste sur le moment. C. Le compresseur qui ne fonctionne pas. D. Des témoins du système électrique qui s’allument. 9. Quel scénario est la plus susceptible d'être un comportement normal du système, et non une défaillance ? A. Un refroidissement de cabine qui s'affaiblit lorsque la batterie est chargée. B. Un système qui s'arrête sur le moment. C. Un refroidissement de batterie qui s'arrête complètement. D. Un compresseur qui ne démarre jamais. 10. Deux techniciens expliquent pourquoi plusieurs modes de fonctionnement doivent être testés pendant le diagnostic. Le technicien A explique que le test de différents modes montre comment le système répond aux différentes de- mandes. Le technicien B affirme que le test de plusieurs modes permet de déterminer si le comportement est lié à la demande ou à une défaillance. Qui a raison ? A. Le technicien A. B. Le technicien B. C. Les deux ont raison. D. Les deux ont tort. consulab.com info@consulab.com 124 92-EV-2000 Diagrammes et schémas Diagrammes et schémas consulab.com info@consulab.com 125 92-EV-2000 Diagrammes et schémas EV -2 0 0 0 - M O D E 1 = R EF R O ID IS S EM EN T C A B IN E : P O M P E À C H A LE U R © C on su La b Ed uc at ec h In c, 2 02 5. T ou s dr oi ts r és er vé s. C O M PR ES SE U R A C C U M U LA TE U R V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 1 V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 3 V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 2 PO M PE BA TT ER IE H A U TE T EN SI O N ÉC H A N G EU R TH ER M IQ U E EX TE RN E C O N D EN SE U R D E L’ H A BI TA C LE ÉV A PO RA TE U R RE FR O ID IS SE U R ÉL ÉM EN T C H A U FF A N T PT C RA D IA TE U R D E C H A U FF A G E RA D IA TE U R V O LE T RÉ FR IG ÉR A N T V A PO RI SÉ H A U TE P RE SS IO N RÉ FR IG ÉR A N T LI Q U ID E H A U TE P RE SS IO N RÉ FR IG ÉR A N T LI Q U ID E BA SS E PR ES SI O N RÉ FR IG ÉR A N T V A PO RI SÉ B A SS E PR ES SI O N G LY C O L FR O ID G LY C O L TI ÈD E C H A U D LÉ G EN D E M od e 1 = Re fr oi di ss em en t de la c ab in e pa r po m pe à c ha le ur consulab.com info@consulab.com 126 92-EV-2000 Diagrammes et schémas EV -2 0 0 0 - M O D E 2 = C H A U FF A G E C A B IN E : P O M P E À C H A LE U R © C on su La b Ed uc at ec h In c, 2 02 5. T ou s dr oi ts r és er vé s. C O M PR ES SE U R A C C U M U LA TE U R V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 1 V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 3 V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 2 PO M PE BA TT ER IE H A U TE T EN SI O N ÉC H A N G EU R TH ER M IQ U E EX TE RN E C O N D EN SE U R D E L’ H A BI TA C LE ÉV A PO RA TE U R RE FR O ID IS SE U R ÉL ÉM EN T C H A U FF A N T PT C RA D IA TE U R D E C H A U FF A G E RA D IA TE U R V O LE T RÉ FR IG ÉR A N T V A PO RI SÉ H A U TE P RE SS IO N RÉ FR IG ÉR A N T LI Q U ID E H A U TE P RE SS IO N RÉ FR IG ÉR A N T LI Q U ID E BA SS E PR ES SI O N RÉ FR IG ÉR A N T V A PO RI SÉ B A SS E PR ES SI O N G LY C O L FR O ID G LY C O L TI ÈD E C H A U D LÉ G EN D E M od e 2 = C ha uff ag e de la c ab in e pa r po m pe à c ha le ur consulab.com info@consulab.com 127 92-EV-2000 Diagrammes et schémas EV -2 0 0 0 - M O D E 3 = C H A U FF A G E C A B IN E + D ÉG IV R A G E : P O M P E À C H A LE U R © C on su La b Ed uc at ec h In c, 2 02 5. T ou s dr oi ts r és er vé s. C O M PR ES SE U R A C C U M U LA TE U R V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 1 V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 3 V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 2 PO M PE BA TT ER IE H A U TE T EN SI O N ÉC H A N G EU R TH ER M IQ U E EX TE RN E C O N D EN SE U R D E L’ H A BI TA C LE ÉV A PO RA TE U R RE FR O ID IS SE U R ÉL ÉM EN T C H A U FF A N T PT C RA D IA TE U R D E C H A U FF A G E RA D IA TE U R V O LE T RÉ FR IG ÉR A N T V A PO RI SÉ H A U TE P RE SS IO N RÉ FR IG ÉR A N T LI Q U ID E H A U TE P RE SS IO N RÉ FR IG ÉR A N T LI Q U ID E BA SS E PR ES SI O N RÉ FR IG ÉR A N T V A PO RI SÉ B A SS E PR ES SI O N G LY C O L FR O ID G LY C O L TI ÈD E C H A U D LÉ G EN D E M od e 3 = C ha uff ag e et d ég iv ra ge d e la c ab in e pa r po m pe à c ha le ur consulab.com info@consulab.com 128 92-EV-2000 Diagrammes et schémas EV -2 0 0 0 - M O D E 4 = C H A U F FA G E C A B IN E : P T C + R A D IA T EU R G LY C O L © C on su La b Ed uc at ec h In c, 2 02 5. T ou s dr oi ts r és er vé s. C O M PR ES SE U R A C C U M U LA TE U R V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D E D ÉR IV A TI O N V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 1 V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 3 V A LV E D ’E X PA N SI O N EV 2 PO M PE BA TT ER IE H A U TE T EN SI O N ÉC H A N G EU R TH ER M IQ U E EX TE RN E C O N D EN SE U R D E L’ H A BI TA C LE ÉV A PO RA TE U R RE FR O ID IS SE U R ÉL ÉM EN T C H A U FF A N T PT C RA D IA TE U R D E C H A U FF A G E RA D IA TE U R V O LE T RÉ FR IG ÉR A N T V A PO RI SÉ H A U TE P RE SS IO N RÉ FR IG ÉR A N T LI Q U ID E H A U TE P RE SS IO N RÉ FR IG ÉR A N T LI Q U ID E BA SS E PR ES SI O N RÉ FR IG ÉR A N T V A PO RI SÉ B A SS E PR ES SI O N G LY C O L FR O ID G LY C O L TI ÈD E C H A U D LÉ G EN D E M od e 4 = C ha uff ag e de la c ab in e pa r PT C e t ra di at eu r gl yc ol consulab.com info@consulab.com 129 92-EV-2000 Diagrammes et schémas EV -2 0 0 0 - M O D E 5 = R EF R O ID IS S EM EN T B A T T ER IE : R A D IA T EU R G LY C O L © C on su La b Ed uc at ec h In c, 2 02 5. 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T ou s dr oi ts r és er vé s. 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Chaleur sensible : Chaleur qui produit un changement de température mesurable, lisible sur un thermomètre, sans pro- voquer de changement d’état de la substance. Changement d’état : Processus par lequel le réfrigérant passe de la phase liquide à la phase vapeur pour permettre le chauffage ou le refroidissement. Chauffage de la batterie par PTC et glycol : Mode utilisant un élément chauffant PTC pour réchauffer le glycol destiné au chauffage de la batterie. Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA : Mode à demande combinée équilibrant le chauf- fage de la cabine et le refroidissement de la batterie. Clapets de fermeture (réfrigérant) : Valves qui isolent des sections du circuit de réfrigérant pour l’entretien. Compresseur : Appareil à entraînement électrique qui met le réfrigérant sous pression pour le circuit de la pompe à chaleur. Condensation : Processus par lequel une vapeur redevient liquide en cédant de la chaleur latente, libérant ou expulsant de la chaleur de manière à produire un effet de réchauffement. Condenseur : Échangeur de chaleur où le réfrigérant libère de la chaleur et se condense à nouveau en liquide, rejetant la chaleur vers l’environnement. Détendeur (TXV) : Mécanisme de dosage utilisé dans les systèmes de réfrigération et de pompes à chaleur qui régule le débit de réfrigérant liquide vers l’évaporateur en fonction de la température et de la pression, garantissant une absorp- tion efficace de la chaleur et empêchant l’inondation de l’évaporateur. Échangeur de chaleur : Dispositif qui transfère la chaleur entre deux fluides (tels que le réfrigérant et le glycol) sans les mélanger, permettant ainsi la gestion thermique du système. Élément chauffant PTC (coefficient de température positif) : Résistance électrique utilisant un matériau dont la résis- tance augmente avec la température, ce qui lui permet d’autoréguler sa puissance thermique. Dans les systèmes de véhicules électriques, l’élément PTC est utilisé pour fournir un chauffage d’appoint lorsque cela est nécessaire. 92-EV-2000 Glossaire consulab.com info@consulab.com 138 Enthalpie : Quantité de chaleur par unité de masse, utilisée pour expliquer le transfert d’énergie dans les circuits de réfrigération. Évaporateur : Échangeur de chaleur dans lequel le réfrigérant absorbe la chaleur et s’évapore, refroidissant l’air ou le fluide environnant. Évaporation : Processus par lequel le réfrigérant absorbe de la chaleur latente à l’intérieur de l’évaporateur lorsqu’il passe de l’état liquide à l’état de vapeur, produisant un effet de refroidissement en se transformant en gaz. Glycol : Type de liquide antigel utilisé dans le circuit de refroidissement des véhicules électriques pour évacuer la cha- leur des composants tels que les batteries et les dispositifs d’électronique de puissance. Ce liquide se compose généra- lement d’éthylène glycol mélangé à de l’eau et à des additifs pour empêcher le gel et la corrosion. Parallèle : Configuration dans laquelle le fluide dispose de plusieurs voies d’écoulement simultanées, permettant au flux de se répartir entre des composants fonctionnant côte à côte. Pompe à chaleur : Système de réfrigération réversible qui transfère la chaleur à des fins de chauffage ou de refroidisse- ment. Ports de service : Raccords pour les opérations d’entretien et de récupération du réfrigérant. Psig (livres par pouce carré manométrique) : Unité de mesure de la pression relative par rapport à la pression atmos- phérique, qui indique de combien la première est supérieure ou inférieure à la deuxième. Cette unité est utilisée à la place de la pression absolue lors de l’entretien des systèmes automobiles. Radiateur : Appareil qui rejette la chaleur du circuit de glycol dans l’environnement. Radiateur de chauffage : Appareil qui fournit de la chaleur à l’habitacle via le circuit de glycol. Réfrigérant : Fluide frigorigène utilisé dans les systèmes de chauffage et de refroidissement qui circule dans des conduites et des composants du véhicule pour absorber de la chaleur lors de l’évaporation et en libérer lors de la condensation, permettant ainsi le contrôle de la température. Saturation : Température à laquelle un réfrigérant atteint son point d’ébullition ou de condensation. C’est à ce moment que le liquide et la vapeur peuvent coexister, car un changement d’état se produit lorsque de la chaleur latente est absorbée ou libérée. Série : Configuration dans laquelle le fluide s’écoule à travers les composants les uns après les autres dans un seul cir- cuit, de sorte que le même flux passe par chaque composant dans l’ordre. Refroidissement de la batterie par CVCA : Mode utilisant le circuit du réfrigérant via le refroidisseur pour refroidir le glycol alimentant la batterie. 92-EV-2000 Glossaire consulab.com info@consulab.com 139 Refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol : Mode ajoutant un radiateur pour une dissipation ther- mique supplémentaire pendant le refroidissement de la batterie. Refroidisseur (unité d’échange thermique) : Échangeur de chaleur qui transfère l’énergie entre les circuits de réfrigérant et de glycol. Sous-refroidissement : Chaleur sensible retirée d’un liquide en dessous de la saturation. Surchauffe : Chaleur sensible ajoutée à une vapeur au-dessus de la saturation. Thermomètre numérique à pince : Outil à contact permettant de mesurer la température des tuyaux. Transistor : Dispositif électronique de commutation ou de commande utilisé pour réguler le flux de courant dans l’en- semble EV-2000, permettant de contrôler l’alimentation de l’élément chauffant PTC. Valve de dérivation : Valve qui détourne le fluide en dehors d’un composant au lieu de le faire passer à travers celui-ci, permettant au système de contrôler la température, de réduire la résistance à l’écoulement ou de changer de mode de fonctionnement sans interrompre le flux du fluide. Valve d’expansion électronique (EEV) : Mécanisme régulateur qui dose électroniquement le débit de réfrigérant pour optimiser les performances du système. 400-6330, rue Zéphirin-Paquet QUÉBEC QC G2C 0M3 Canada © ConsuLab Educatech Inc, 2026. Tous droits réservés. Conseils d’utilisation du produit Activités d'apprentissage Notes pour l’enseignant et réponses Note générale à l’intention des enseignants Impact environnemental du solutionnaire SA-1 - Niveau I — Composants du système de gestion thermique d’un véhicule électrique Notes pour l’enseignant Réponses SA-2 - Niveau I — Fonctionnement d'un compresseur à spirales Notes pour l’enseignant Réponses SA-3 - Niveau I — Surchauffe et sous-refroidissement Notes pour l’enseignant Réponses SA-4 - Niveau I — Refroidissement de la cabine Notes pour l’enseignant Réponses SA-5 - Niveau I — Chauffage de la cabine Notes pour l’enseignant Réponses SA-6 - Niveau II — Valves d’expansion électroniques (EEV) Notes pour l’enseignant Réponses SA-7 - Niveau II - Chauffage et dégivrage de la cabine Notes pour l’enseignant Réponses SA-8 - Niveau I — Chauffage de la cabine sans réfrigérant Notes pour l’enseignant Réponses Section 1 - Évaluation sur les composants de la cabine SA-9 - Niveau II — Effets d’une valve d’expansion restreinte Notes pour l’enseignant Réponses SA-10 - Niveau III — Valves d’expansion restreintes ou bloquées Notes pour l’enseignant Réponses SA-11 - Niveau III — Diagnostic de l'évaporateur Notes pour l’enseignant Réponses SA-12 - Niveau III — Diagnostic d'une plainte de client relative au rendement de la cabine Notes pour l’enseignant Réponses Section 2 – Évaluation sur le débit d’air de la cabine SA-13 - Niveau I — Introduction au refroidissement de batterie Notes pour l’enseignant Réponses SA-14 - Niveau II — Refroidissement de la batterie par CVCA Notes pour l’enseignant Réponses SA-15 - Niveau I — Introduction au chauffage de batterie Notes pour l’enseignant Réponses SA-16 - Niveau II — Analyse des performances du système de chauffage au glycol Notes pour l’enseignant Réponses SA-17 - Niveau II — Transfert de chaleur de la batterie à la cabine Notes pour l’enseignant Réponses SA-18 - Niveau III — Transfert anormal de chaleur Notes pour l’enseignant Réponses Section 3 – Évaluation sur le flux de la batterie SA-19 - Niveau II — Stratégies de refroidissement des batteries et priorisation des systèmes Notes pour l’enseignant Réponses SA-20 - Niveau II — Refroidissement de la batterie et de la cabine Notes pour l’enseignant Réponses SA-21 - Niveau III — Diagnostic des performances du glycol Notes pour l’enseignant Réponses SA-22 - Niveau III — Diagnostic des performances de refroidissement de la batterie Notes pour l’enseignant Réponses SA-23 - Niveau III — Alimentation bloquée ou restreinte du refroidisseur Notes pour l’enseignant Réponses SA-24 - Niveau III — Diagnostic des limites de rejet de la chaleur Notes pour l’enseignant Réponses SA-25 - Niveau III — Diagnostic des limitations de débit de l'évaporateur de cabine Notes pour l’enseignant Réponses SA-26 - Niveau III — Diagnostic d'une défaillance grave du système de refroidissement de cabine Notes pour l’enseignant Réponses SA-27 - Niveau III — Diagnostic d'une limitation du chauffage de la cabine Notes pour l’enseignant Réponses Évaluation sur le flux de batterie pour niveau avancé Diagrammes et schémas Mode 1 = Refroidissement de la cabine par pompe à chaleur Mode 2 = Chauffage de la cabine par pompe à chaleur Mode 3 = Chauffage et dégivrage de la cabine par pompe à chaleur Mode 4 = Chauffage de la cabine par PTC et radiateur glycol Mode 5 = Refroidissement de la batterie par radiateur glycol Mode 6 = Refroidissement de la batterie par CVCA Mode 7 = Chauffage de la batterie par PTC et radiateur glycol Mode 8 = Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA Mode 9 = Refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol Mode 10 = Chauffage de la cabine et refroidissement de la batterie par CVCA et radiateur glycol Schéma vierge avec identification Schéma avec fautes Glossaire
