Pompe à pistons
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Génération Hydraulique
Ce que l'on nomme Génération Hydraulique représente tous les organes nécessaires à la mise en pression du fluide. Ceci comprend les pompes, mais aussi le stockage du fluide ( bâche), le stockage de l'énergie hydraulique (accumulateur) ainsi que les principaux filtres.
Élément principal du circuit, il met le fluide hydraulique en pression.
Exemple:
| Mirage III | 206 bars | Messier 21-61 |
| Mirage 2000 | 280 bars | Messier A25300015 |
| Rafale | 350 bars | Messier |
| Concorde | ||
| Alpha-jet | 206 bars | ABEX AP1V-031 ou Messier |
| Jaguar | 180 bars | Vickers ( peu fiable ! ) ou Messier |
| Mirage F1 | 206 bars | Messier 21-61 |
| Transall | 206 bars | Messier 21-61 |
| F16 | ||
| F15 |
Il en existe plusieurs type:
pompe centrifuge axiale ou radiale
- débit important, mais faible pression
pompe volumétrique
- à palettes
- à engrenages
- à pistons : actuellement la plus employée en aéronautique.
Il en existe plusieurs variantes
Pompe à pistons |
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Les pistons sont disposés dans un barillet, le plateau incliné et en rotation provoque le mouvement des pistons. De conception simple, ces pompes sont très fiables. |
Moteur Pompeou Pompe à pistons à bloc cylindre mobileou Pompe réversible |
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La rotation du barillet incliné par rapport au plateau tournant assure le mouvement des pistons, les lumières remplacent les clapets. La pompe est donc réversible et peut devenir moteur si on connecte une sortie à une pression hydraulique. |
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Pompe autorégulatrice |
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Les précédentes pompes avaient l'inconvénient de débiter indéfiniment la même pression et volume d'hydraulique, qu'il y ait demande ou non. Il fallait donc un système de régulation pour éviter au circuit une surpression.
Cette pompe autorégulatrice résoud ce problème. Le "clapet pilote" commande le plateau en fonction de la pression aval. * à 90°, le plateau ne fait plus varier les pistons, il n'y a plus de débit, mais la pression est maintenue. * à angle Max, les pistons fournissent le maximum de débit |
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Évidement, la pompe ne s'arrête pas pendant la régulation, sa vitesse de rotation reste constante, seul le débit change. |
Bâche simple
En aéronautique, le réservoir de fluide est appelé "bâche", il doit être conçu pour filtrer, décanter et éviter l'émulsion du liquide.
Utilisé sur les avions d'ancienne génération ( Mirage III...)
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BÂCHE AUTOPRESSURISEE
La miniaturisation des organes hydraulique impose l'utilisation d'un fluide "propre" ( dépollué, dégazé, "déssiccaté" ( = sans présence d'eau )). Pour obtenir cette condition, il faut isoler l'hydraulique du contact avec l'extérieur.Par ailleurs, les vitesses de rotation toujours plus rapide des pompes nécessitent une pression de gavage pour éviter le phénomène de cavitation.Pour satisfaire ces conditions l'hydraulique est placée dans un cylindre "pressurisé" par un piston, la partie supérieure du piston est alimentée par la pression d'utilisation (ex 280 bars). Cette bâche est donc pressurisée par son propre circuit = auto-pressurisée.Mais ce système impose que la pression retour ( l'hydraulique après utilisation) soit supérieure à la pression de gavage, sinon là bâche se viderait.
Ces bâches sont souvent placées dans les réservoirs de carburant pour refroidir l'hydraulique. ( Ex: M2000, une dans chaque nourrice )
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Principe des rapports de pression : pB = (pA.s)/S
La surface "d'appui" d'une pression est importante, c'est ce même principe que l'on retrouvera sur les vérins. |
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L'accumulateur hydropneumatique est capable d'emmagasiner de l'énergie sous forme de liquide sous pression. Il a aussi un rôle de tampon et est utilisé en faible capacité pour amortir les coups de bélier en le plaçant très près des pompes.
Sa conception est très simple, c'est souvent un cylindre séparé en deux parties:
- Une chambre de gaz sous pression : l'azote, (utilisé dans l'aéronautique pour sa neutralité chimique et sa facilité de production: pneumatique, vérin oléopneumatique, accu, amortisseur...) se comprime ou se dilate, elle maintient l'hydraulique sous pression.
- Une chambre hydraulique, réservée donc au fluide, elle se remplie lorsque la pompe débite une pression supérieure à la pression de l'azote
Ces deux chambres sont séparées le plus souvent par un piston (séparation rigide), anciennement par une membrane (séparation souple) comme les amortisseurs et accus en forme de boule verte des Citroën DS, GS, BX, CX, Xantia...
Deux types de pression caractérisent un accu:
- Pression de précharge : c'est la pression admise dans la chambre de gaz (azote) lorsque le circuit hydraulique est sans pression : piston en butée Max
- Pression de saturation : pression atteinte lorsque la pression de la chambre d'azote correspond à la pression de service du circuit. Il y à équilibre entre les deux chambres.
Cet accu est souvent associé à un C.A.R. (Clapet Anti Retour ) en amont. En effet, si la pompe est en panne, l'hydraulique risque de "fuir" en retournant en arrière. Le but de l'accu est essentiellement de restituer le peu d'énergie qu'il possède vers les récepteurs ( servocommande, vérin...)
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Voici deux accus sur le Mirage 2000 Le plus gros est celui du circuit 2 Le petit, circuit secours, et aussi frein de parking. |
Le fonctionnement des équipements provoque des impuretés solides, dures et abrasives qu'il faut éliminer. La présence d'organe hydraulique miniaturisé nécessite l'installation de filtre dont les caractéristiques (perte de charge, pouvoir filtrant...) correspondent au circuit.
- Perte de charge : perte de pression du à la difficulté de "traverser" le filtre.
- Pouvoir filtrant : taille de la particule la plus "grosse" susceptible de passer, exprimé en micron.
En règle générale, le fluide traverse l'élément filtrant de l'extérieur vers l'intérieur. Les impuretés sont retenues par le filtre ou retombe au fond du bol. Si le filtre est "bouché" par de trop nombreuses particules, la surpression ainsi crée en amont ouvre un bye_pass ( court-circuitage ). En effet, pour assurer la fin du vol, il est préférable d'utiliser l'hydraulique pollué jusqu'à l'atterrissage, plutôt que de bloquer et perdre un circuit en vol. On dépannera à l'issue...car l'ouverture du bye_pass actionne un indicateur de colmatage qui est inspecté à chaque retour de vol.
Il existe trois dénominations de filtres :
- B.P. Basse Pression, filtre situé en amont des pompes
- H.P. Haute Pression, filtre situé en aval des pompes
- Filtre de sécurité : filtre placé en amont des organes miniaturisés ( en général, situé dans l'organe même )
Types de filtre :
- Treillis (métallique), à base de toile métallique tissée.
- Bobinage (métallique), réalisé par bobinage d'un fil d'acier inox.
- Alliage poreux (métallique), en bronze, réalisé par "frittage", pouvoir filtrant élevé, insensible aux variations de température.
- Papier filtre, léger, bon marché, bon pouvoir filtrant.
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| Maj : 05-Nov-2002 |
