Étanchéité des pompes à eau modernes

Feb 08, 2024

Au cours des 20 dernières années, nous avons vu les pompes à eau et les systèmes de refroidissement évoluer pour améliorer les émissions de démarrage. Nous avons également assisté à une révolution dans les matériaux utilisés pour les blocs moteurs, les culasses et les composants du système de refroidissement. Aujourd'hui, le liquide de refroidissement peut circuler à travers un bloc de fer, une culasse en aluminium et un boîtier de thermostat en plastique.

L'étanchéité de ces composants constitue un défi pour les ingénieurs car ils présentent des taux de dilatation différents. Les joints en fibre ordinaires et certains produits d'étanchéité ne peuvent pas suivre l'expansion et la contraction des différents composants.

Considérez les forces mécaniques exercées sur une pompe à eau. La plupart des pompes à eau subissent une force appliquée sur le boîtier par la courroie du système d'entraînement des accessoires. Cette charge latérale crée une contrainte non seulement sur l'arbre, mais également sur le boîtier. Certains constructeurs alimentent la pompe avec une poulie montée sur un arbre à cames. Avec ces modifications du moteur et de la pompe à eau, les joints ont également changé.

Certaines pompes à eau sont scellées avec des joints toriques sur leurs entrées et sorties. Dans la plupart des cas, aucun scellant n’est requis. La plupart des instructions d'installation conseillent que ces joints toriques soient enduits de liquide de refroidissement ou d'huile pour lubrifier le joint et permettre aux deux composants de se dilater et de se contracter indépendamment.

Avant d'installer un joint torique, assurez-vous que les surfaces sont lisses et exemptes de débris. De plus, inspectez le boîtier pour détecter tout dommage par cavitation : le joint torique ne peut pas sceller une surface piquée.

Les joints de support modernes placés entre un moteur et une pompe à eau permettent aux deux composants de se dilater et de se contracter sans briser le joint. Ces types de joints comportent des matériaux élastomères moulés sur la surface d'une pièce en plastique ou en métal.

Ces types de joints sont « écrasés » en place. Leur épaisseur et leurs matériaux déterminent les capacités d'étanchéité du joint. Notez également que la force de serrage est critique et que l'utilisation d'une clé dynamométrique est recommandée.

Si une pompe à eau neuve ou remise à neuf est livrée avec un joint de support, vous n'améliorez pas l'étanchéité en l'enduisant d'un produit d'étanchéité provenant d'un tube ou d'une bombe aérosol. En fait, vous pourriez causer des problèmes en ne permettant pas à la lèvre du joint de changer de forme pour s'adapter à différents taux d'expansion. Au-delà de cela, la substance ajoutée pourrait ne pas être chimiquement compatible avec le nouveau joint.

Si un joint de type support nécessite un scellant, certains en incluront une partie dans le kit. La plupart des fabricants de joints de remplacement incluront des instructions d'installation qui indiqueront si des produits d'étanchéité doivent ou non être appliqués.

Le principal tueur des joints de pompe à eau est le liquide de refroidissement. Le liquide de refroidissement frais comprend des tampons qui peuvent contrôler le pH. Négliger les intervalles de remplacement du liquide de refroidissement peut épuiser les additifs du liquide de refroidissement qui maintiennent les matériaux des joints conditionnés. Le liquide de refroidissement acide cavitaire est encore plus dommageable pour les turbines et les joints en composite plastique, car la vapeur devient acide.

De plus, les joints sont conçus pour être compatibles avec la formulation du liquide de refroidissement. Si le mauvais liquide de refroidissement est utilisé, les joints du support en plastique peuvent devenir cassants. Un liquide de refroidissement inapproprié peut également attaquer les joints d'étanchéité de l'arbre de la pompe à eau.

Jusqu'à 70 % de mélange d'antigel peut être utilisé dans les climats extrêmement froids pour abaisser le point de congélation du liquide de refroidissement, mais le compromis est une efficacité de refroidissement réduite puisque l'éthylène glycol transporte la chaleur moins efficacement. Si la concentration d'antigel dans l'eau est trop élevée par temps chaud, cela peut augmenter le risque de surchauffe du moteur et rendre plus probable la cavitation dans les pompes. Les packs d'additifs pour liquide de refroidissement contiennent des agents mouillants ou des tensioactifs qui réduisent la tension superficielle et permettent au liquide de refroidissement de transférer la chaleur plus efficacement.

La santé de l'ensemble du système de refroidissement peut contribuer à la cavitation de la pompe à eau et à l'endommagement des joints. Si un système n’est pas capable de transférer efficacement la chaleur, cela provoquera des points chauds et augmentera la pression dans le système. De plus, des fuites dans le système peuvent provoquer une cavitation dans les pompes car le point de vapeur du liquide de refroidissement est plus bas en raison du manque de pression. C'est pourquoi les tests de pression sont importants.