Comment fonctionne un moteur hydraulique ?

Existant depuis des lustres, le moteur hydraulique est une invention qui transforme l’énergie hydraulique, sous forme de pression et de débit, en énergie mécanique rotative. Reconnu pour sa puissance massique élevée et son couple de démarrages important, il transforme l’énergie hydraulique en énergie mécanique. Contrairement aux autres types de moteurs, le moteur hydraulique a un fonctionnement particulier. Si vous vous intéressez à ce moteur, poursuivez votre lecture pour découvrir quelques informations utiles à son propos et sur son fonctionnement.

Moteur hydraulique : qu’est-ce que c’est ?

Le moteur hydraulique est un dispositif qui peut être qualifié d’isotherme. Sa fonction principale est de générer de l’énergie mécanique en utilisant l’énergie hydraulique. Il assure cette fonction grâce aux pompes dans un circuit hydraulique. 

La pompe hydraulique récupère de l’énergie qui provient d’un moteur thermique ou d’un moteur électrique, et la transforme par la suite en énergie hydraulique. La transformation de l’énergie hydraulique en énergie mécanique est l’élément principal qui crée la condition du fonctionnement du moteur hydraulique. Ce mécanisme peut être qualifié de transmission hydrostatique.

Pour générer de la puissance, le moteur ne travaille pas seul. En effet, il a recours à la pression des fluides en combinant les pompes hydrauliques, soupapes et autres accessoires. Par la suite, ces fluides sont canalisés vers le moteur hydraulique pour y produire de l’énergie mécanique et assurer son fonctionnement. Selon sa nature et sa fonction, le moteur hydraulique peut faire un mouvement rotatif ou linéaire. Cette transformation réversible est l’une des caractéristiques de la quasi-totalité des moteurs hydrauliques.

Moteur hydraulique : comment ça marche ?

Le fonctionnement de tous les types de moteurs hydrauliques (à palettes, à pistons axiaux, à pistons radiaux et à engrenages, orbitaux) est le même. Cependant, la différence réside au niveau de leurs dimensions et dans la pression entre le roulement et l’admission. Une autre dissemblance est à noter également au niveau des parties mobiles internes jointes mécaniquement à l’arbre moteur d’accouplement.  

Comme mentionné plus haut, l’objectif du moteur hydraulique est la conversion d’une énergie liquide en une puissance mécanique capable de faire fonctionner le moteur. Ensuite, il alimente l’appareil pour lequel il génère de la force de travail. Sous l’effet de l’écart de pression, les pièces mobiles internes du moteur hydraulique bougent et entrainent l’arbre du moteur à se déplacer. 

Quelle que soit la différence, le moteur hydraulique envoie un mouvement de rotation à une charge. Pour ainsi dire, l’énergie hydraulique provenant du fluide sous pression est convertie en énergie mécanique. Il en résulte ainsi un mouvement de rotation de l’arbre de sortie.

Moteur hydraulique : quels sont les différents types les plus courants ?

Il existe une pluralité de moteurs hydrauliques. Chacun a ses propres caractéristiques techniques ainsi que ses performances en matière de rendement. Voici les grandes catégories de moteurs hydrauliques.

Le moteur à engrenages

Dans un moteur à engrenage ayant une denture externe, le fluide sous pression apporté par la pompe actionne les roues dentées en sens opposé. Une roue dentée est reliée à l’arbre d’accouplement du moteur hydraulique et fournit de ce fait le couple de sortie du moteur.

Vendu à un prix très accessible, le moteur hydraulique engrenages est très sollicité. Le principal avantage de ce dispositif est relatif à sa rapidité et sa simplicité. Le fonctionnement de ce moteur hydraulique type engrenage est assez simple. En effet, il est doté d’une roue motrice tournant sous l’effet d’une pression exercée sur le fluide hydraulique par la pompe à engrenages. Néanmoins, le moteur hydraulique à engrenages a un rendement peu élevé. 

Le moteur à palettes

Tous les moteurs hydrauliques ont un principe de fonctionnement basé essentiellement sur des mouvements de rotation. La particularité du moteur hydraulique à palette réside dans le fait que les différents éléments dont il est composé et qui lui permettent d’effectuer un couple de démarrages sont hyper performants. 

En effet, ce dispositif est équipé de ressorts intégrés qui lui fournissent toute la puissance dont il a besoin dès le démarrage des mouvements de rotation. Cela permet au moteur à palette d’avoir un rendement volumétrique plus élevé que celui des autres types de moteurs hydrauliques. C’est justement la raison pour laquelle ce type de moteur est vendu à un prix élevé. 

Le moteur à pistons radiaux

Ce type de moteur hydraulique se dissèque en deux catégories : le moteur à pistons radiaux et le moteur à pistons axiaux. En ce qui concerne les moteurs pistons radiaux, ils fonctionnent en nombre impair et se mettent en rotation sur une came. Quant au moteur à pistons axiaux, il fonctionne grâce à la pression d’une liaison de rotule. Il est important de savoir que le moteur à pistons radiaux et celui à pistons axiaux sont très lents. Cependant, ils offrent quand même un rendement satisfaisant.

Moteur hydraulique : comment le choisir ?

Au moment de la sélection d’un moteur hydraulique, il est indispensable que vous teniez compte de quelques critères. Que vous projetiez acheter un moteur engrenage, un moteur pistons, un moteur hydraulique orbital ou un autre, les paramètres principaux que vous devez considérer sont :

• La puissance maximale et moyenne à transmettre ;
• Le type d’application ;
• Les spectres de vitesses et de couples de l’arbre de sortie ;
• Le rapport poids/puissance ;
• Le mode d’entretien des types moteurs hydrauliques, etc.

Pour des systèmes de production qui nécessitent des performances élevées, vous pouvez opter pour les moteurs à pistons axiaux cylindrés ou à axe incliné. Ayant une puissance pouvant atteindre 500 kW, un couple de 160 daN.m ainsi qu’une plage de vitesse de 500 à 300 tr/min, ils proposent de bonnes performances, avec un excellent rendement.

Il est recommandé d’opter pour les moteurs à pistons axiaux et plateaux doubles, lorsqu’on a des lignes de production, qui ne nécessitent pas une vitesse élevée, mais une bonne robustesse. Étant donné que leur puissance peut atteindre 250 kW, ils peuvent supporter une grande plage de vitesses, et ce, en donnant un bon rendement.

En ce qui concerne les moteurs à pistons radiaux, elles conviennent aux vitesses très basses, lorsqu’ils sont utilisés en technologie à barillet tournant. Ces dispositifs possèdent diverses vitesses variant entre 5 et 500 tr/min. Leur puissance peut atteindre 350 kW et le couple 650 daN.m. 

Enfin, le moteur hydraulique orbital est idéal pour les applications sur machines agricoles, balayeuses et autre. Disponible en diverses versions, ce dispositif nécessite une vitesse peu élevée.

Moteur hydraulique : quels sont ses avantages ?

Les avantages du moteur hydraulique sont multiples. Très fiable et durable, il résiste aussi bien aux chocs qu’aux vibrations. Néanmoins, le principal avantage de ce moteur est son couple, qui est plus important que celui des moteurs électriques ou thermiques. 

En outre, l’encombrement du moteur hydraulique est réduit. Il présente aussi un excellent rapport/poids. Avec son sens de rotation facilement réversible, ce moteur peut fonctionner dans un espace présentant des risques d’explosion ou d’inflammation.

Moteur hydraulique : comment l’entretenir ?

Que vous ayez un moteur hydraulique à engrenage, un moteur à palettes ou un moteur à pistons radieux, il est indispensable que vous l’entreteniez régulièrement. Cela vous permet de conserver son état et son bon fonctionnement. L’entretien du moteur hydraulique se fait de diverses manières.

Utilisez une huile de qualité

La raison fondamentale pour laquelle les différents types de moteurs hydrauliques tombent en panne est liée à l’utilisation d’une huile de mauvaise qualité. Il est important de savoir qu’une huile de bonne qualité protège les machines contre la corrosion. De plus, elle peut être utilisée pour limiter la consommation d’énergie et évacuer la chaleur. Vous pouvez faire appel à un spécialiste de l’hydraulique pour qu’il vous aide à évaluer la qualité de l’huile.

Faites des vérifications

Il est conseillé de faire souvent des vérifications au niveau de la température de fonctionnement et du niveau de l’huile. Il est indispensable d’analyser le fonctionnement et l’usure des pièces du moteur hydraulique. Cela permet de détecter à temps d’éventuels bris et de prévenir les retards de production.