Le groupe hydraulique : la pompe à palettes, le réservoir et son huile

Ce qu'il y a dans un groupe hydraulique

Le groupe hydraulique (on dit aussi centrale) fabrique le débit d'huile de toute la machine. C'est un convertisseur d'énergie : il reçoit de l'énergie électrique et rend de l'énergie hydraulique.

Élément	Son rôle
Réservoir (ou bâche)	Il contient l'huile, la laisse refroidir et se reposer : les bulles remontent, les saletés tombent au fond.
Couvercle	Il ferme le réservoir et porte le moteur. Sur les vieux groupes, la pompe est pendue dessous, immergée dans l'huile.
Moteur électrique	Asynchrone, il fait tourner la pompe. Sa vitesse de rotation N est sur sa plaque signalétique.
Accouplement	Il relie l'arbre du moteur à celui de la pompe, en rattrapant un petit défaut d'alignement.
Pompe	Elle aspire l'huile du réservoir et la refoule dans le circuit.
Crépine ou filtre d'aspiration	Une grille au bout de l'aspiration, pour que la pompe n'avale pas de copeaux.
Bouchon de remplissage et niveau	On remplit par le bouchon, filtre à air compris ; on contrôle le niveau au voyant ou à la jauge.

La pompe à palettes

Dans la pompe, un rotor tourne à l'intérieur d'un anneau. L'alésage de l'anneau n'est pas centré sur le rotor : c'est l'excentration. Le rotor a des fentes, et dans chaque fente glisse une palette.

• Quand le rotor tourne, la force centrifuge pousse chaque palette vers l'extérieur : elle reste plaquée contre l'anneau. (La pression, glissée sous les palettes, les aide une fois la pompe en marche.)
• Entre deux palettes, il y a une chambre. D'un côté, l'anneau s'éloigne du rotor : la chambre grossit, elle aspire l'huile. De l'autre, l'anneau se rapproche : la chambre rétrécit, elle chasse l'huile.
• L'huile passe par des lumières : des creux en forme de haricot, dans la face des flasques qui touche l'anneau (les flasques sont les deux disques qui ferment l'anneau de chaque côté). Elle arrive par la lumière d'un flasque (côté réservoir), là où la chambre grossit, et repart par la lumière de l'autre (côté moteur), là où elle rétrécit.
• Côté extérieur, le flasque est plein : l'huile reste enfermée dans l'empilage. Elle n'en sort que par un petit orifice percé au fond de chaque lumière, en face du conduit d'arrivée ou de départ.

La pompe est donc un empilage de trois disques : un flasque, l'anneau avec le rotor et ses palettes, l'autre flasque. L'animation « Comment elle pompe » montre les chambres qui grossissent et rétrécissent.

Pourquoi on repère les trois disques

À l'œil, les trois disques se ressemblent d'un côté comme de l'autre, et les vis passent dans n'importe quel sens. Mais chacun peut se présenter de 8 façons : 4 quarts de tour, et 2 faces. Pour trois disques, cela fait des dizaines d'empilages possibles… et un seul est le bon.

• Un anneau tourné d'un demi-tour : la pompe pompe à l'envers.
• Un anneau tourné d'un quart de tour : presque plus de débit.
• Un flasque tourné : l'orifice de sa lumière n'est plus en face de son conduit, l'huile ne passe plus.
• Un flasque retourné : sa lumière se retrouve côté extérieur, et l'anneau ne voit que son dos plein. Rien ne passe.
• Un anneau retourné : la pompe débite, mais ses faces usées ne portent plus sur leurs anciennes traces. Elle fuit à l'intérieur et s'use vite.

Les pièces qui ont tourné ensemble pendant des années se sont usées l'une contre l'autre. Elles se remontent exactement comme elles étaient : c'est à cela que sert le repérage, avant de démonter. Quel repère permet de retrouver à la fois l'ordre, le sens et la face de chaque disque ? C'est à toi de le trouver. L'animation « Remonter les trois disques » te montre ce qui arrive sans repère.

Les palettes aussi s'usent chacune dans sa fente : on les pose sur le papier dans l'ordre, et dans le sens où elles sont sorties.

Le débit et la cylindrée

La cylindrée Vg d'une pompe est le volume d'huile qu'elle pousse en un tour, en cm³/tour. Le débit Q est ce qu'elle pousse en une minute, en litres par minute (L/min).

Q = Vg × N ÷ 1 000, donc Vg = Q × 1 000 ÷ N

• Q : le débit, en L/min ;
• Vg : la cylindrée, en cm³/tour ;
• N : la vitesse de rotation, en tours par minute ;
• on divise par 1 000 parce que 1 L = 1 000 cm³.

Exemple : une pompe débite 12 L/min, entraînée à 1 450 tr/min. Vg = 12 × 1 000 ÷ 1 450 = 8,3 cm³/tour.

Le volume du réservoir

Un réservoir en forme de boîte (un pavé) a pour volume :

V = h × L × l (hauteur × longueur × largeur)

On mesure les trois cotes à l'intérieur, en centimètres : le volume sort en cm³. Puis on convertit : 1 L = 1 000 cm³, donc on divise par 1 000.

Exemple : 30 cm × 40 cm × 25 cm = 30 000 cm³ = 30 L.

L'huile hydraulique : viscosité et qualité

L'huile hydraulique n'est ni de l'huile moteur ni de l'huile de boîte : c'est une huile faite pour les pompes et les distributeurs. Elle se choisit sur deux caractéristiques.

1. La viscosité : est-elle épaisse ou fluide ? Elle se mesure en centistokes (cSt), la même unité que les mm²/s des notices. On la donne à 40 °C, et on la range en grades ISO VG : 32, 46, 68… Une huile ISO VG 46 a une viscosité d'environ 46 cSt à 40 °C. Plus le nombre est grand, plus l'huile est épaisse.

2. La qualité : deux lettres. Elles disent ce que l'huile contient en plus, et si elle reste stable quand la température change.

Qualité	Ce qu'elle a en plus
HH	rien : huile minérale seule
HL	+ protection contre la rouille et le vieillissement
HM	+ protection contre l'usure (la plus courante en atelier)
HV	+ un indice de viscosité élevé : elle reste presque aussi fluide au froid et presque aussi épaisse au chaud

Plus la deuxième lettre est loin dans l'alphabet, plus l'huile est stable… et plus elle est chère. Les huiles HFD, HFC… sont des huiles spéciales, difficilement inflammables : elles ne nous concernent pas ici.

La désignation met les deux ensemble : « huile hydraulique HM 46 » = qualité HM, grade 46.

Pour tout comprendre en quelques minutes : Les tutos de l'expert · Les huiles hydrauliques (vidéo Terre-Agri, ou chercher « tuto expert hydraulique » sur YouTube).

Choisir l'huile avec la notice

La notice de la pompe donne une plage de viscosité : une viscosité minimale et une maximale à plein régime. Trop fluide, l'huile ne fait plus de film entre les pièces : elles s'usent. Trop épaisse, la pompe aspire mal et chauffe. La notice donne souvent une troisième valeur, bien plus grande, pour les démarrages à froid : ce n'est pas la plage de travail.

1. On relève la plage de la pompe (mini et maxi à plein régime).
2. On relève l'huile que le constructeur recommande : son grade doit tomber dans la plage, et sa qualité (les deux lettres) est celle qu'on doit respecter. On peut prendre une autre marque, jamais une qualité plus basse.
3. On cherche chez les fournisseurs une huile de même qualité et même grade.

Commander la bonne quantité

L'huile se vend en bidons (5 L, 20 L…) ou en fûts. Pour savoir combien en prendre :

nombre de bidons = volume du réservoir ÷ contenance d'un bidon, arrondi au nombre entier au-dessus. Pour 30 L en bidons de 20 L : 30 ÷ 20 = 1,5 → 2 bidons. Il reste de l'huile ? Elle servira aux remises à niveau.

Pour trouver la moins chère, on compare le prix au litre : prix du bidon ÷ nombre de litres. Un gros bidon revient souvent moins cher au litre.