Qu'est-ce qu'une pompe Load Sensing (LS) ?

Une pompe hydraulique Load Sensing (LS) est une pompe à cylindrée variable qui adapte automatiquement son débit aux besoins des récepteurs. Cette régulation permet de réduire les pertes d'énergie, limiter l'échauffement de l'huile et diminuer la consommation de carburant sur les machines mobiles. Elle est largement utilisée sur les engins agricoles, travaux publics, manutention et portuaires.

Pour mieux comprendre le principe de fonctionnement des pompes à cylindrée variable, retrouvez notre fiche consacrée au fonctionnement d'une pompe Load Sensing.

Aller plus loin en hydraulique

Pompe Load Sensing (LS) : vue en coupe

Sur la Fig. A est représentée une vue en coupe didactique d’une pompe à cylindrée variable munie d’une régulation pression constante, également appelée annulation de débit et une régulation Load Sensing (LS).

Sur la Fig. B est représentée un circuit hydraulique simple. Le symbole de la pompe est représentatif de la mécanique illustrée en Fig. A.

On retrouve :

Rep 1 : Corps de pompe.
Rep 2 : Arbre de pompe.
Rep 3 : Joint d’arbre.
Rep 4 : Roulement.
Rep 5 : Plateau de pompe.
Rep 6 : Patins de piston.
Rep 7 : Pistons.
Rep 8 : Barillet.
Rep 9 : Ressort.
Rep 10 : Glace de distribution.
Rep 11 : Drainage.
Rep 12 : Contre-piston (augmentation de cylindrée).
Rep 13 : Ressort de rappel (cylindrée maxi à l’arrêt).
Rep 14 : Piston de commande du plateau (diminution cylindrée).
Rep 15 : Tiroir valve annulation de débit.
Rep 16 : Ressort de réglage annulation de débit.
Rep 17 : Vis de réglage (pression constante).
Rep 18 : Gicleur (décompression / stabilisation piston de commande).
Rep 19 : Tiroir valve LS.
Rep 20 : Ressort de réglage valve LS.
Rep 21 : Vis de réglage (LS).
Rep 22 : Bouchons.
Rep 23 : Moteur thermique.
LP : Limiteur de pression.
V1 : Vérin double effets.
M1 : Manomètre.
D1 : Tranche du distributeur LS.
Rep 24 : Gicleur présent sur le tiroir du distributeur LS.
Rep 25 : Clapet sélecteur de circuit.

Une pompe munie d’une régulation (LS) est raccordée à 4 tuyaux :

Une aspiration (S : Suction)
Un refoulement (P : Pressure)
Un drainage (L ou Y)
Un pilotage X (LS : Load Sensing / traduit en français par sensation de la charge).

Lors du réglage ou du diagnostic d’un circuit hydraulique, l’utilisation d’un manomètre permet de contrôler précisément les pressions du système.

Réglage d'une pompe Load Sensing (LS)

Les réglages sur le schéma sont les suivants :

Limiteur de pression (LP) : 280 bars.
Annulation de débit (Rep 15) : 250 bars.
Valve LS (Rep 19) : 25 bars.

Le limiteur de pression (LP) installé sur la plaque d'entrée du distributeur protège la pompe. Il écrête les pics de pression.

L'annulation de débit (Rep 15) réglable par la vis (Rep 17) annule la cylindré de la pompe à la pression maxi du circuit. (Vérin en butée mécanique par exemple).

La valve LS (Rep 19) réglable par la vis (Rep 21) assure une pression de stand-by qui permet "de faire partir la pompe en plateau".

1 : Prendre connaissance du schéma hydraulique et installer un manomètre (0-400 bars) entre la pompe et le distributeur.
2 : Détarer complètement le limiteur de pression (LP).
3 : Desserrer complètement les réglages LS (Rep 21) et annulation de débit (Rep 17) - attention souvent il n'y a pas de butée sur les vis de réglage.
4 : Mettre la pompe en marche.
5 : Surtarer (serrer progressivement et complètement) la valve LS (Rep 21) et l'annulation de débit (Rep 17). La pompe est transformée en pompe cylindrée fixe. La pompe part en plateau, tout son débit retourne au réservoir par le limiteur de pression (LP) sous une faible pression constatée en M1.
6 : Serrer doucement le limiteur de pression (LP), la pression doit monter progressivement sur le manomètre M1 jusqu'à atteindre 280 bars. Le limiteur de pression est réglé.
7 : Desserrer la valve LS jusqu'à atteindre 25 bars sur le manomètre M1, la pompe annule sa cylindrée et ne débite plus. Changer de manomètre en prenant un calibre plus petit (0-60 bars pour ajuster la pression de stand-by à 25 bars). La valve LS est réglée. Remettre le manomètre 0-400 bars.
8 : Actionner le distributeur (D1), attendre que le vérin (V1) arrive en butée mécanique.
9 : Lorsque le vérin arrive en butée mécanique, desserrer progressivement l'annulation de débit (Rep 17) jusqu'à atteindre 250 bars lus sur le manomètre M1. L'annulation de débit est réglée.

Pour mieux comprendre le principe de fonctionnement des pompes à cylindrée variable, retrouvez notre fiche consacrée au fonctionnement d'une pompe à régulation puissance constante.

Attention ! Selon les constructeurs et par souci d'économie, sur certaines machines utilisant des débits importants, le limiteur de pression ne permet pas toujours de faire passer tout le débit de la pompe.

Dans ce cas lorsque l'on arrive au point 5 de la procédure, la pression monte anormalement.

Il faut alors surtarer la valve LS (Rep 21), alterner doucement et progressivement le serrage de l'annulation de débit (Rep 17) et du limiteur de pression (LP) jusqu'à atteindre 280 bars (point 6 de la procédure).

Le reste de la procédure est identique.

À noter : Le limiteur de pression doit toujours être réglé au-dessus de la régulation de pression constante (environ 10%) afin de s’assurer que la pompe annule correctement sa cylindrée.

Si le limiteur de pression est réglé trop bas, la pompe n’annule pas totalement sa cylindrée lorsque le récepteur arrive en butée mécanique. Le débit restant lamine dans le limiteur de pression et provoque une montée en température anormale du circuit hydraulique.

FAQ – Pompe Load Sensing (LS)

À quoi sert une pompe Load Sensing ?

Une pompe Load Sensing (LS) adapte automatiquement son débit aux besoins des récepteurs hydrauliques. Contrairement à une pompe à cylindrée fixe qui débite en permanence, la pompe LS ne fournit que le débit nécessaire au fonctionnement des actionneurs.

Les avantages sont :

Réduction de la consommation d'énergie.
Diminution de l'échauffement de l'huile.
Meilleur rendement global de la machine.
Possibilité d'alimenter plusieurs fonctions simultanément.

Cette technologie est principalement utilisée sur les engins mobiles (TP, agricole, manutention, forestier, portuaire).

Quelle est la pression de stand-by d'une pompe LS ?

La pression de stand-by correspond à la pression maintenue par la pompe lorsque tous les distributeurs sont au neutre.

Cette valeur dépend du constructeur et de l'application, mais elle se situe généralement entre 15 et 30 bar.

Une pression de stand-by trop élevée provoque :

une surconsommation d'énergie ;
un échauffement de l'huile ;

Quelle différence entre une pompe LS et une pompe à pression constante ?

Une pompe à pression constante maintient en permanence une pression réglée, même lorsqu'aucun débit n'est demandé. Pour mieux comprendre le principe de fonctionnement des pompes à cylindrée variable, retrouvez notre fiche consacrée au fonctionnement d'une pompe à régulation pression constante.

Une pompe Load Sensing adapte sa cylindrée pour maintenir un écart de pression constant entre la sortie de pompe et le signal LS provenant du distributeur.

Pompe à pression constante :

Régulation basée sur la pression.
Principalement utilisée en industrie.

Pompe Load Sensing :

Régulation basée sur le débit demandé.
Principalement utilisée sur les machines mobiles.
Consommation énergétique réduite.

Comment contrôler une pompe LS ?

Le contrôle d'une pompe Load Sensing nécessite généralement plusieurs prises de pression :

Pression pompe (P).
Pression Load Sensing (LS).
Pression de pilotage éventuelle.

Les vérifications principales sont :

Contrôle de la pression de stand-by.
Contrôle du différentiel LS.
Contrôle du limiteur de pression.
Vérification de l'annulation de débit.
Contrôle du débit délivré sous charge.

Ces mesures doivent être réalisées à l'aide de manomètres adaptés et en respectant les procédures du constructeur.

Pourquoi une pompe LS chauffe-t-elle ?

L'échauffement anormal d'une pompe Load Sensing peut avoir plusieurs origines :

Pression de stand-by trop élevée.
Tiroir LS grippé.
Fuite interne importante.
Pompe qui n'annule pas totalement sa cylindrée.
Limiteur de pression sollicité en permanence.
Pollution hydraulique provoquant le grippage des composants de régulation.

Une analyse des pressions et du débit permet généralement d'identifier rapidement la cause du problème.

Comment régler une pompe LS ?

Le réglage d'une pompe Load Sensing doit toujours respecter l'ordre défini par le constructeur.

Dans la majorité des cas, le réglage consiste à :

Régler le limiteur de pression principal.
Régler la pression de stand-by.
Vérifier l'annulation de débit.

Contrôler le comportement de la pompe en charge.

Un mauvais réglage peut entraîner des pertes de performances, une surchauffe de l'huile ou une détérioration prématurée des composants hydrauliques.

Attention : les valeurs de réglage varient selon le constructeur, le type de pompe et l'application. Il convient toujours de se référer à la documentation technique du fabricant.