Les bases du circuit fermé

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Le coin Techno d’In Situ
Les bases du circuit fermé
Une transmission hydrostatique se compose d'une pompe à cylindrée variable et d'un moteur à
cylindrée fixe ou variable, fonctionnant ensemble dans un circuit fermé. Dans un circuit fermé,
l’huile sortant du moteur est directement injectée dans l'orifice d'admission de pompe, sans
retourner au réservoir.
◗ « Les fuites internes de la
pompe et du moteur s'échappent du circuit et s'écoulent
au réservoir. Une pompe à cylindrée fixe, appelée pompe de
gavage, est utilisée pour s'assurer que le circuit ne manque
pas d’huile pour un fonctionnement optimal. En pratique,
la pompe de gavage maintient
non seulement le circuit gavé,
mais elle pressurise la boucle
à une pression d’environ 15 et
25 bar, selon le fabricant de la
transmission.
Quand la pompe ou le moteur
est fatigué ou endommagé,
les fuites internes augmentent
et donc le débit utile à l’installation diminue. Cela signifie
que l'état de la pompe ou du
moteur peut être déterminé en
mesurant l'écoulement de son
circuit de drainage de carter
(fuite interne) et en l'exprimant
en pourcentage de son débit
théorique.
Cependant, si on se fie au débit
de drainage pour déterminer
l'état d’usure des composants
d'une transmission hydrostatique, sans compréhension
complète du circuit en question,
les conclusions peuvent être
complètement incorrectes et
engendrer souvent des remplacements de composants très
coûteux !
Dans la plupart des transmissions, le limiteur de pression
de la pompe de gavage crache
dans le carter de la pompe ou
du moteur. De plus, si le drain
du moteur traverse le carter de
FLUIDES & transmissions - MAI 2010
la pompe pour faire ce que l’on
appelle un « balayage de carter »,
le débit mesuré en sortie de
drain de pompe se voit monter
en flèche !
Prenons un exemple : si le
débit de la pompe de gavage
est de 30l/min, dont 10l/min
s’évacuent par le drain du moteur et 6l/min par le drain de la
pompe. L'équilibre de 14l/min
(30-(10+6)) est donc craché
par le limiteur de pression de
gavage, mais finit toujours
dans le drain de la pompe ou
du moteur, selon l'endroit où le
limiteur de pression de gavage
se situe.
Ainsi, avant que toute conclusion hâtive puisse être tirée, le
carter dans lequel le limiteur
de pression de gavage crache
(moteur ou pompe) doit être
repéré et les deux circuits de
drainage de carter (moteur et
pompe) doivent être isolés.
La valve de
balayage
Il y a un autre composant
actuel dans la plupart des transmissions hydrostatiques qui
complique cette issue plus loin :
la soupape d’échange.
Une soupape d’échange (également appelée une valve de ré-
génération) est habituellement
composée d’un tiroir à action
pilotée et d’un limiteur de pression basse-pression.
Quand la transmission hydrostatique est au point neutre, le
tiroir est centré et le circuit vers
le limiteur de pression bassepression est bloqué.
Quand la transmission est
actionnée en marche avant
ou arrière, la branche haute
pression de du circuit pilote le
tiroir. Celui-ci ouvre la branche
basse-pression vers le limiteur
de pression d’échange.
La fonction de la soupape
d’échange est d’extraire une
partie de l’huile du circuit principal vers le réservoir.
Quand la transmission hydrostatique est en position neutre, la soupape d’échange n'a
aucune fonction et la pression
de gavage est déterminée par
le limiteur de pression de la
pompe de gavage.
Quand la transmission est
actionnée en marche avant ou
arrière, la soupape d’échange
fonctionne de sorte que de
la pression dans la branche
basse-pression du circuit soit
déterminée par le limiteur de
pression de la valve d’échange.
Le tarage de ce limiteur de
pression d’échange est d’environ 2/3 bar inférieur au limiteur
de pression de la pompe de
gavage.
Le résultat est que de l’huile
« fraiche » est injectée dans la
branche basse-pression par les
clapets de gavage se situant
dans la pompe de transmission.
Ainsi, l’huile « chaude » s’évacuant par le limiteur de pression
d’échange peut être acheminée
vers le réservoir via un échangeur de thermique.
Ceci renforce le fait qu’en se basant sur les débits de drainage,
l'état des composants d'une
transmission hydrostatique,
sans compréhension complète
du circuit en question, peut
avoir comme conséquence
des conclusions incorrectes
et le changement, parfois très
onéreux des composants de la
transmission ! » n
Jérémy Chhoey
Expert Hydraulicien