Deux nombres décident de la performance d'une pompe à engrenages internes à basse vitesse, et tous deux sont des propriétés de l'huile. L'un est la facilité avec laquelle l'huile s'échappe par les jeux de la pompe, appelée fuite. L'autre est la facilité avec laquelle l'huile est aspirée dans la pompe, appelée remplissage. La viscosité contrôle les deux, dans des directions opposées, et l'efficacité de la pompe à basse vitesse se situe au point où les deux s'équilibrent.

Les deux fonctions de l'huile à l'intérieur d'une pompe

À l'intérieur de la pompe, l'huile doit remplir deux fonctions simultanément. Elle doit être suffisamment fluide pour s'écouler dans les espaces entre les dents à mesure qu'ils s'ouvrent, et suffisamment épaisse pour résister à être expulsée par les jeux à mesure que la pression augmente. La basse vitesse rend les deux tâches plus difficiles : la pompe a plus de temps pour fuir par révolution et moins de temps pour se remplir. La viscosité est ce qui décide quelle défaillance survient en premier.

Le côté fuite de l'équilibre

La fuite déplace l'huile de la sortie haute pression vers l'entrée basse pression à travers les jeux de pointe, de flanc et de côté. Plus l'huile est fluide, plus elle s'échappe. À basse vitesse, cela est plus important, car chaque révolution prend plus de temps, donnant à l'huile de faible viscosité plus de temps pour s'échapper. Le résultat est une baisse de l'efficacité volumétrique : moins du déplacement théorique atteint la sortie.

Le côté remplissage de l'équilibre

Le remplissage est le problème inverse. L'huile épaisse résiste à être aspirée dans la conduite d'aspiration et dans les espaces entre les dents. À basse vitesse, l'entrée n'a qu'une fraction de seconde pour remplir chaque espace, de sorte qu'une huile lourde peut laisser la pompe partiellement vide. Affamée, la pompe produit un débit fluctuant et un bruit souvent confondu avec un défaut mécanique. L'efficacité mécanique diminue également, car l'entraînement doit ciseler un fluide lourd pour un rendement moindre.

Pourquoi la température déplace l'équilibre

La viscosité est une courbe, pas une valeur fixe. Une huile correcte au démarrage peut devenir trop fluide après une heure de fonctionnement, et une huile correcte à chaud peut être trop épaisse par un matin froid. La forme de cette courbe est déterminée par l'indice de viscosité de l'huile : un indice élevé maintient la viscosité plus stable sur une large plage de températures, c'est pourquoi elle est plus importante à basse vitesse qu'à pleine vitesse.

Caractéristiques de conception qui élargissent la bande de sécurité

L'huile n'est pas le seul levier. Une pompe à engrenages internes avec de fortes caractéristiques d'aspiration se remplit plus fiablement avec de l'huile épaisse, et une compensation axiale et radiale efficace maintient les fuites sous contrôle avec de l'huile fluide. Ensemble, ces caractéristiques élargissent la plage de viscosité que la pompe tolère, c'est pourquoi deux pompes de même cylindrée peuvent se comporter très différemment à basse vitesse.

Choisir l'huile et la pompe ensemble

La règle pratique est de sélectionner l'huile en fonction de sa viscosité à la température de fonctionnement réelle de la machine, et non à la température indiquée sur le récipient, puis de maintenir cette température de fonctionnement dans la plage spécifiée par la pompe. Lorsque la température varie considérablement, une huile à indice élevé vaut son coût. Lorsque le fonctionnement est véritablement lent, choisissez une pompe dont le comportement d'aspiration et la compensation conviennent à basse vitesse, de sorte que l'huile ait une bande plus large pour fonctionner. L'efficacité à basse vitesse est conçue, pas ajustée après coup.