Qu'est-ce qu'une pompe à déplacement numérique et pourquoi est-elle plus efficace ?

Le terme « pompe à déplacement numérique » suscite généralement deux réactions en proportions égales : de l’intérêt, car il évoque une technologie avancée, et de la méfiance, car de nombreux produits qualifiés de « numériques » ne diffèrent pas fondamentalement de leurs prédécesseurs. Dans le cas présent, cet intérêt est justifié. La pompe à déplacement numérique se distingue mécaniquement de toutes les conceptions conventionnelles de pompes, et la différence d’efficacité n’est pas marginale.

Le problème intrinsèque des pompes conventionnelles

Chaque pompe volumétrique conventionnelle — à engrenages, à palettes ou à pistons axiaux — fait passer tous ses éléments de pompage actifs par un cycle complet de pression à chaque tour de l’arbre. Lorsque le système n’a pas besoin de la puissance maximale, la pompe effectue tout de même le travail de mise sous pression du fluide ; l’excédent est simplement évacué vers le réservoir via la valve de sécurité ou un circuit de dérivation. À une charge de 50 %, une pompe à cylindrée fixe consomme environ 80 à 90 % de la puissance d’entrée nominale tout en fournissant seulement la moitié du travail utile. Cet écart représente une perte totale.

Les conceptions à cylindrée variable réduisent cet écart en diminuant la course. Toutefois, les mécanismes à plateau incliné présentent une limite minimale stable de cylindrée — généralement de 5 à 10 % de la cylindrée maximale — en dessous de laquelle la stabilité de la régulation se dégrade. En outre, le système servo du plateau incliné lui-même consomme continuellement de l’énergie pour maintenir sa position.

Comment la technologie Digital Displacement y remédie

Une pompe à déplacement numérique équipe chaque piston d’une vanne à commande électronique à action rapide. À chaque course donnée, il est possible de commander le piston pour qu’il mette en pression le fluide et le délivre à la sortie — ou bien de le commander au ralenti, afin qu’il aspire le fluide et le renvoie à l’entrée sans effectuer de travail de pression. Cette décision est prise à nouveau pour chaque piston à chaque course, avec des temps de réponse inférieurs à cinq millisecondes.

À 50 % du déplacement, environ la moitié des pistons sont engagés à chaque tour. Les pistons désengagés consomment quasiment aucune puissance : ils sont véritablement déchargés, et non simplement contournés. Le rendement à 50 % de charge est donc proche du rendement à pleine charge, contrairement à la chute brutale de rendement que connaissent les conceptions classiques.

Pourquoi cela importe-t-il dans des applications réelles

Les systèmes hydrauliques réels fonctionnent rarement à pleine charge pendant plus qu'une fraction de leur temps de fonctionnement. Une machine de chantier effectue un cycle comprenant des phases de creusage à pleine charge, de déplacement à charge partielle et de positionnement quasi au ralenti. Une presse industrielle n'opère sous haute pression que durant la phase effective de formage. Une pompe à déplacement numérique dimensionnée pour la demande maximale fonctionne efficacement sur l'ensemble du cycle — et non seulement au point de conception.

HOVOO / HOUFU fournit des kits d'étanchéité pour les plateformes de pompes à déplacement numérique Danfoss. L'intégrité des joints de piston est fondamentale pour assurer la séparation des pressions dont dépend le système de distribution numérique. Consultez le site hovooseal.com pour les spécifications.

Source : www.hovooseal.com