Pompe à eau - Fonctionnement, diagnostic des défaillances et dépannage

La pompe à eau assure la circulation du liquide de refroidissement dans le circuit de liquide de refroidissement et veille à ce que la chaleur du moteur soit évacuée de manière fiable dans l'air ambiant. Elle est aussi le composant le plus sollicité du système de refroidissement. Apprenez sur cette page comment fonctionnent les pompes à eau, quelles sont les causes qui peuvent occasionner des endommagements et ce qu'il faut respecter lors du remplacement de la pompe.

Les informations techniques, les conseils et astuces pratiques compilés ci-après ont été rédigés par HELLA afin de fournir une aide professionnelle aux ateliers de réparation automobile dans le cadre de leurs activités. Toutes les informations mises à disposition sur ce site sont destinées à être exploitées uniquement par des professionnels dûment qualifiés.

Pompe à eau

Les pompes de liquide de refroidissement, souvent aussi appelées pompes à eau, sont habituellement actionnées mécaniquement par une courroie dentée ou trapézoïdale à nervures, et acheminent le liquide de refroidissement par le circuit de liquide de refroidissement du moteur. Les pompes peuvent être bridées directement sur le moteur ou se trouver à distance. Les formes varient beaucoup.

Les pompes de liquide de refroidissement doivent résister à d'énormes variations de températures (de -40 °C à environ +120 °C). Des régimes changeants (500 - 8000 tr/min) et des pressions jusqu'à 3 bar exigent une grande stabilité des paliers et des joints.

Afin d'économiser du carburant, de plus en plus de pompes de liquide de refroidissement électriques et à commande électronique seront utilisées dans le futur.

Fonctionnement

La roue d'entraînement et la roue à palettes sont mises en place sur un arbre commun. Une garniture étanche à anneau glissant colmate l'arbre de la pompe vers l'extérieur. Le mouvement rotatif de la roue à palettes achemine le liquide de refroidissement dans le système de refroidissement. Les roues à palettes sont généralement en plastique ou en métal. La charge sur palier est plus faible pour les roues à palettes en plastique. En outre, elles ne sont pas aussi sensibles à la cavitation. Cependant, les roues en plastique deviennent parfois fragiles avec le temps. Le joint annulaire lisse est constamment lubrifié et refroidi par le liquide de refroidissement. Pour des raisons de conception, de petites quantités de liquide de refroidissement peuvent accéder à l'espace libre derrière la bague d'étanchéité et sortir de la pompe par l'ouverture de décharge. Des traces de liquide de refroidissement peuvent éventuellement être visibles mais elles n'indiquent pas forcément que la pompe est défectueuse.

La durée de vie d'une pompe à eau est fortement influencée par les facteurs suivants :
montage conforme de la pièce

entretien et maintenance du système de refroidissement
qualité du liquide de refroidissement utilisé
état et bon fonctionnement des organes existants

Pompe de refroidissement électrique pour BMW

Pompes de liquide de refroidissement électriques

Les pompes de liquide de refroidissement mécaniques directement entraînées par le moteur pompent le liquide de refroidissement lorsque le moteur tourne, même sans besoin de refroidissement. Les pompes de liquide de refroidissement électriques, avec leur régulation électronique intégrée, sont au contraire commutées et fournissent la puissance de refroidissement nécessaire. Elles peuvent être utilisées comme pompes principales, à flux dévié ou de recirculation ; elles fonctionnent indépendamment du moteur et en fonction des besoins. En cas de démarrage à froid, la pompe de liquide de refroidissement électrique ne pompe tout d'abord pas. Le moteur atteint donc plus rapidement sa température de fonctionnement. Au ralenti ou après l'arrêt du moteur, la pompe de liquide de refroidissement électrique peut fournir suffisamment de puissance de refroidissement, car elle n'est pas couplée au régime du moteur. Ce refroidissement en fonction des besoins du moteur réduit les besoins en puissance et ainsi les pertes dues au frottement et la consommation de carburant. Les pompes de liquide de refroidissement électriques contribuent ainsi à la réduction des émissions dans les systèmes de refroidissement modernes.

Un autre avantage est que les pompes de liquide de refroidissement électriques peuvent être installées individuellement hors du moteur. Elles sont relativement légères et sans entretien grâce à leur conception sans balais. Avec une tension de service de 12-360 V, elles atteignent pour le moment une puissance de 15 à 1 000 W. Le moteur électrique de la pompe à eau est refroidi par le liquide de refroidissement. La régulation en continu s'effectue grâce à l'activation par signal modulé en largeur d'impulsion (PWM). Ainsi, le débit peut être régulé indépendamment du régime moteur, en fonction des besoins réels, et la température du liquide de refroidissement peut être maintenue constante et adaptée au système. Grâce à l'intégration dans l'électronique du réseau de bord, les pompes de liquide de refroidissement électriques peuvent être diagnostiquées. Suivant le type d'entraînement (moteur à combustion, hybride, électrique) et le type de système, une ou plusieurs pompes peuvent être montées dans le véhicule.

Les pompes de liquide de refroidissement électriques ont de nombreux domaines d'application :

Refroidissement du moteur
Refroidissement d'air de suralimentation
Refroidissement des émissions de gaz d'échappement
Refroidissement de l'entraînement et des accumulateurs dans les véhicules hybrides et électriques
Refroidissement de l'entraînement
Refroidissement de divers organes d'entraînement complémentaires

Pompe à eau défectueuse

Une panne de la pompe de liquide de refroidissement peut se manifester comme suit :

Bruits
Perte de liquide de refroidissement (figure 2)
Refroidissement insuffisant/ surchauffe du moteur

Pompe à eau défectueuse : causes pour la panne de la pompe de liquide de refroidissement — Figure 3

Les causes suivantes peuvent entrer en considération :

Dommages mécaniques :
- Roue à palettes desserrée/cassée
- Palier ou joint défectueux
- Roue d'entraînement endommagée
Rétrécissement de la section par corrosion ou produit d'étanchéité
Cavitation :
- Détérioration de la roue à palettes par la formation et la décomposition de bulles de vapeur dans le liquide de refroidissement (figure 3)
Défaut électrique (court-circuit/circuit ouvert)

Endommagements possibles en cas de pompe à eau défectueuse

Pompe à eau cassée : roue d'entraînement endommagée

Roue d'entraînement endommagée/bague de la roue d'entraînement desserrée :

Tension de la courroie de distribution trop élevée
Courroie pas assez alignée

Rupture du palier de la pompe à eau (cage de palier) :

Fortes vibrations dues à un Visco-coupleur défectueux

Pompe à eau non étanche : fuite de liquide de refroidissement

Liquide de refroidissement sortant de la pompe pour les raisons suivantes :

Application excessive de produit d'étanchéité. Des résidus du matériau d'étanchéité peuvent pénétrer dans le circuit de refroidissement et p. ex. endommager la garniture étanche à anneau glissant

Corrosion dans l'ensemble du système de refroidissement :

Joint de culasse défectueux – des gaz d'échappement moteur accèdent au système de refroidissement. Changement négatif du pH

Pompe à eau cassée : endommagée par piqûres de corrosion

Éléments de la pompe tels que la roue à palettes, le boîtier, la garniture étanche à anneau glissant et l'arbre fortement endommagés par des piqûres de corrosion :

Liquide de refroidissement trop vieux/usé avec une part importante de chlorure (composé salin) combiné à des températures élevées.

Pompe à eau non étanche : sortie excessive de liquide de refroidissement

Sortie excessive de liquide de refroidissement sur l'ouverture de décharge :

Provoquée par de la corrosion dans le système de refroidissement

Remplacer la pompe à eau

En cas de remplacement de la pompe de liquide de refroidissement, les spécifications sur la notice du produit et les instructions de montage du constructeur doivent être respectées. Si le système de refroidissement est contaminé, il doit être rincé .

Le système de refroidissement doit uniquement être rempli avec un liquide de refroidissement qui correspond aux spécifications du constructeur. Le système doit être rempli ou purgé suivant les indications du constructeur. Un mauvais montage peut entraîner la surchauffe du moteur , endommager la transmission ou provoquer des dommages moteur.

Vous trouverez les informations concernant l'utilisation, les spécifications et les intervalles de remplacement des liquides de refroidissement dans l'Info Technique « Liquide de refroidissement » correspondante.

Pas du tout utile