Lorsqu'un moteur tourne, qu'il soit diesel ou essence, toute l'énergie contenue dans le carburant n'est pas transformée en puissance permettant de faire avancer le véhicule. Dans des proportions variables selon le régime et les conditions de fonctionnement du moteur, environ 30 % de l'“énergie chimique” du carburant sont dispersés sous forme de chaleur, sous l'effet de la combustion. Si cette chaleur n'est pas contrôlée, la hausse de température qui en résulte peut atteindre des valeurs dangereuses pour l'intégrité du moteur même. La principale fonction du système de refroidissement est le maintien de la température des pièces métalliques du moteur, dans des limites définies, afin de garantir de bonnes performances et la fiabilité du moteur.
Les échangeurs de chaleur constituent les principaux composants du système de refroidissement du moteur. Ils sont chargés d'évacuer dans l'atmosphère la portion d'énergie du carburant qui ne sert pas à faire avancer le véhicule. Les échangeurs de chaleur de voiture sont composés de petits tubes contenant le liquide chaud à refroidir. De fines ailettes sont fixées aux tubes : par la conduction de leur métal, ils "extraient" la chaleur des tubes ; par la convection, ils la dissipent tout autour dans l'air. Un radiateur DENSO de 0,2 m2 de surface frontale possède une surface de refroidissement de plus de 6 m2 sur les ailettes.
Les tubes et ailettes d'un échangeur de chaleur sont composés de métaux léger à forte conductivité, ce qui permet l'usinage de petites épaisseurs. Le cuivre et l'aluminium présentent ces caractéristiques.
Le contact entre les tubes et les ailettes est possibles par deux types de technologies :
1 soudobrasage ;
2 déformations mécaniques : “presser” le tube contre l'ailette.
DENSO conçoit et fabrique des échangeurs de chaleur reposant sur ces deux technologies. Dans le premier cas, le contact se produit par soudobrasage dans des fours continus à atmosphère contrôlée et dans le second cas par gonflage mécanique sur les chaînes de production automatisées.
Les performances de l'échangeur thermique dépendent de la technologie utilisée. Le soudage permet un contact “plus rapproché” entre le tube et l'ailette et une transmission de chaleur plus efficace par rapport au contact par déformation mécanique. Toutefois, les coûts de production des échangeurs de chaleur soudés sont supérieurs aux coûts des échangeurs gonflés, ce qui équilibre l'écart entre les coûts et les performances.
Dans ce domaine de technologies, DENSO développe des échangeurs de chaleur adaptés aux voitures et aux moteurs auxquels ils sont destinés. La société calcule tout d'abord les performances des produits puis les soumet à des tests avancés.
Le développement des échangeurs de chaleur implique un ensemble de tests rigoureux pour veiller à ce que chacune des fonctions du produit soit contrôlée avant sa production en série. Des tests de résistance mécanique, à haute température, de résistance à la pression et de corrosion sont effectués pour vérifier la fiabilité du produit avant d'obtenir l'approbation.