Comment choisir une pompe hydraulique ?

Comme nous l’avions évoqué dans un précédent article, une pompe hydraulique est une pièce mécanique qui permet de faire circuler un fluide sous pression dans le but de transformer l’énergie dite mécanique en une énergie hydraulique.

L’objectif d’aujourd’hui est de vous partager nos conseils pour vous aider à bien choisir une pompe hydraulique.

Alors voyons ça de plus près.

Faire le bon choix parmi les différentes pompes hydrauliques

Quelque soit la pompe, l’objectif est de faire circuler un fluide. Et elles fonctionnent selon le même principe :

• les pièces mobiles internes à la pompe créent un mouvement et attirent l’air grâce à une source motrice.
• le mouvement des pièces créent un vide partiel
• ce vide aspire le fluide du réservoir vers la pompe
• ce fluide est refoulé pour créer une action mécanique

Cependant, toutes les pompes n’ont pas la même puissance, ni les mêmes composants.

Vous devez donc choisir l’une des trois pompes couramment utilisées :

• Pompe à engrenages
• Pompe à palettes
• Pompe à pistons

De manière concise voici à quoi elles servent :

Pompe à engrenages

Source de l’image Wikipedia

Sa composition est simple : deux roues dentées s’engrènent l’une dans l’autre et transvasent le fluide.

Avantages :

• Cette pompe à engrenages est la moins coûteuse du marché,
• Elle a un rendement volumétrique peu élevé
• Elle a une cylindrée fixe.

Inconvénients :

• La pression de refoulement ne peut pas dépasser les 250 bars car au delà, le risque de fuite est trop élevé.
• Et cette pompe génère du bruit.

Pompe à engrenages externe

Comme son nom l’indique, les deux roues dentées sont positionnées l’une à côté de l’autre. Elles tournent dans le sens opposé pour créer un vide partiel, attirant l’huile dans les creux des roues dentées. L’huile est ensuite évacuée vers l’orifice de refoulement.

Pompe à engrenages interne

Contrairement à une pompe à engrenages externe, celle-ci à une roue à denture externe qui s’engrène à l’intérieur d’une roue à denture interne. L’huile est aspirée par la pression atmosphérique pour combler le vide ressemblant à un croissant. Puis elle est refoulée pour créer une action mécanique.

Pompe à palettes

Source de l’image Wikipedia

Cette pompe est constituée d’un rotor contenant des palettes rectangulaires (ressemblant à des lames) et d’un alésage excentré. Lors de la rotation, les palettes coulissent dans les rainures pour laisser passer le fluide et le refouler.

Avantages :

• Elle offre généralement un meilleur rendement volumétrique qu’une pompe à engrenages.
• Elle produit moins de bruit même avec une fréquence de rotation élevée (3000 tr/min)
• Elle peut fonctionner avec une cylindrée fixe ou variable
• La pression peut monter jusqu’à 320 bar

Inconvénients :

• Elle est plus coûteuse qu’une pompe à engrenages
• Elle est plus fragile car les palettes subissent de fortes sollicitations.

Pompe à pistons

Source de l’image WikiTP

Contrairement aux pompes à engrenage et aux pompes à palettes, cette pompe fonctionne avec des pistons. Le mouvement en va-et vient est alternatif et fait varier le volume du corps de la pompe. Le fluide est ensuite aspiré vers le refoulement.

Avantages :

• Elle offre un meilleur rendement volumétrique que toutes les autres pompes
• Le fluide peut gérer des pressions plus élevées jusqu’à 420 bar
• Elle peut fonctionner avec une cylindrée fixe ou variable

Inconvénient :

• Cette pompe est plus coûteuse que toutes les autres pompes.

Devez-vous choisir une pompe à cylindrée fixe ou variable ?

Ce choix s’applique surtout pour les pompes à palettes et à pistons. Vous n’avez pas besoin de vous poser la question pour les pompes à engrenages car elles ne fonctionnent qu’avec une cylindrée fixe.

Une cylindrée a pour fonction de pomper un certain volume de fluide par tour. Une cylindrée variable peut faire varier le volume du fluide par tour, ce qui est impossible pour une cylindrée fixe. Lorsqu’on vous dit qu’une pompe a un capacité de 50cm3/tour c’est qu’elle peut pomper 50ml/tour.

Mais quel avantage d’utiliser une cylindrée variable me direz-vous ? Elle permet entre autres d’économiser de l’énergie, si vous n’avez pas besoin d’utiliser la capacité maximale de la pompe.

Quelles sont les caractéristiques d’une pompe hydraulique ?

On en a rapidement parlé dans un précédent article mais voici comment calculer la puissance d’une pompe hydraulique :

Puissance (kilowatts) = Débit (l/min) x pression (bars) / 600

• Δp : hauteur manométrique totale (exprimée en bar) ;
• Q : débit volumique (exprimé en litre par minute) ;
• Ph : puissance hydraulique (exprimée en kilowatt).

Et pour être plus précis, il faut ajouter le rendement. Pour l’obtenir, reprenez le calcul cité plus haut : Ph = (Δp x Q)/(puissance de sortie/puissance d’entrée).

Et voici d’autres caractéristiques utiles :

• N : vitesse de rotation (exprimée en tr/min)
• Cm3 : volume du fluide pompé par tour

Quelle pompe choisir selon la pression voulue ?

Saviez-vous que la pression utilisée est rarement inférieure à 50 bar ? En dessous, on ne peut pas faire grand chose.

Par contre, cela devient intéressant à partir de 210 bar. C’est à partir de cette valeur qu’on utilise les pompes à engrenages. Bien entendu, on utilise généralement ce composant hydraulique jusqu’à 250 bar mais dans certains cas, on peut monter à 300 bar.

Et d’après-vous, quel type de pompe utilise-t-on jusqu’à 450 bar ?

• Les pompes à pistons ?
• Les pompes à palettes ?

Eh bien c’est la première réponse. Ce type de pompe fonctionne avec de fortes pressions.

Et au delà de 7000 bar, on utilise des pompes hydropneumatiques et des multiplicateurs de pression.

Maintenant, quelle pompe choisir selon votre utilisation ?

Reprenons dans l’ordre les types de pompes qu’on a vu précédemment.

Les pompes à engrenages
Les pompes à engrenages internes et externes sont surtout utilisées dans les centrales industrielles avec pompes immergées, les motopompes de circulation et les groupes de filtration autonomes.

Les pompes à palettes
Les pompes à palettes sont utilisées dans les compacteurs, presses à balles et à carton. L’objectif étant de réduire le bruit.

Les pompes à pistons
Les pompes à pistons sont utilisées dans les engins de TP, de voiries et les presses à injecter.