Distributeur hydraulique 4/3 centre en H : fonctionnement, avantages et limites

Le distributeur hydraulique 4/3 centre en H est un montage particulier qui combine les avantages du centre ouvert (tandem) et du centre Y. Il permet de décharger la pompe au repos tout en laissant les sorties A et B libres, rendant le vérin flottant.

Ce type de distributeur est utilisé dans des applications spécifiques où l’on souhaite éviter l’échauffement de l’huile tout en autorisant le mouvement libre du vérin sous effort mécanique.

Dans cette fiche, vous allez comprendre :

le fonctionnement du centre en H
le comportement du vérin (flottant)
les pressions dans le circuit
les avantages et limites du centre en H

Aller plus loin en hydraulique

Qu’est-ce qu’un distributeur centre en H ?

Les distributeurs permettent de diriger l’huile vers les récepteurs.

On distingue 2 grandes familles.

A clapets : l’avantage de ce type de distributeur est d’être étanche en interne lorsqu’ils sont fermés.
A tiroirs : l’avantage de ce type de distributeur est d’avoir un plus grand nombre de positions.

Le distributeur 4/3 est très répandu dans les circuits hydrauliques.

Comme son nom l’indique, il possède 4 orifices et 3 positions.

Voici les modèles que l’on retrouve les plus souvent :

En fonction des applications, on choisit le centre du distributeur le plus approprié.

Le centre en H expliqué ci-dessous permet de réunir l’avantage du centre tandem et du centre Y.

Fonctionnement du distributeur 4/3 centre en H : position centrale

Le symbole est représentatif de la mécanique. On retrouve :

Le tiroir (rep 7) représenté par les 3 cases.
Les ressorts de rappel du tiroir (rep 10 & 11).
Les bobines électriques (rep 5 & 6).

La case centrale (en H) est ouverte au repos .P,A & B communiquent avec T.

P : Pressure (pression).
T : Tank (réservoir).
A & B : Sorties distributeur.

L’huile issue de la pompe (rep 1) entrainée par un moteur thermique (rep 2) débite 30 l/min. Tout le débit de la pompe retourne au réservoir par le centre du distributeur en passant de P vers T. L’avantage du centre en H est que l’huile ne lamine pas (ne chauffe pas) dans le limiteur de pression lorsque le distributeur est au repos. Nous avons 2 bars en M1 (uniquement les pertes de charge : frottement de l’huile dans la tuyauterie).

Le vérin (rep 9) est dit flottant, puisqu’il peut rentrer ou sortir si un effort mécanique s’applique sur celui-ci.

Fonctionnement du distributeur 4/3 centre H : flèches droites

En alimentant la bobine (rep 6), le tiroir (rep 7) se déplace vers la gauche et comprime le ressort de rappel (rep 11), orientant l’huile de P vers A et B vers T, correspondant à la case flèches droites du symbole.

L’huile de la pompe déplace le vérin, la pression est créée par l’effort à vaincre (la charge). Nous lisons 50 bars en M2 et 52 bars en M1.

L’huile de la petite chambre du vérin retourne au réservoir en passant par le distributeur de B vers T.

Lorsque la bobine électrique n’est plus alimentée, le ressort (rep 11) ramène le tiroir en position centrale.

Fonctionnement du distributeur 4/3 centre H : flèches croisées

En alimentant la bobine (rep 5) le tiroir (rep 7) se déplace vers la droite et comprime le ressort de rappel (rep 10). Le débit de la pompe est orienté de P vers B et déplace le vérin. On constate 100 bars en M2 et 102 bars en M1. La pression est multipliée par 2 lorsque le vérin rentre . Ceci est dû à la surface d’appui de l’huile qui est 2 fois plus petite. (rapport de section).

L’huile issue de la grande chambre du vérin retourne au réservoir en passant par le distributeur de A vers T.

Lorsque la bobine électrique n’est plus alimentée, le ressort de rappel (rep 10) ramène le tiroir (rep 7) en position centrale.

Avantages et limites du distributeur centre en H

✔ Décharge complète de la pompe au repos

Au centre en H, tous les orifices (P, A, B) communiquent avec le réservoir. Le débit de la pompe retourne librement au réservoir sans passer par le limiteur de pression.
➡️ Résultat : pas de montée en pression inutile.

✔ Réduction de l’échauffement de l’huile et consommation énergétisue réduite

Contrairement à un centre fermé, l’huile ne circule pas sous pression au repos. Il n’y a donc pas de transformation d’énergie en chaleur dans le limiteur de pression.
➡️ Le circuit chauffe moins → meilleure durée de vie des composants.

✔ Fonction vérin flottant (très utile dans certains cas)

Les orifices A et B étant reliés au réservoir : le vérin peut rentrer ou sortir librement sous l’effet d’un effort externe.

➡️ Applications typiques :

suivi de terrain (outil agricole)
lame de nivelage
équipements nécessitant un “flottement”

Le vérin s’adapte automatiquement à l’environnement sans contrainte hydraulique.

✔ Inconvénients du centre en H

Il est impossible de maintenir une charge sans l'utilisation de clapet piloté
Aucune pression n’est maintenue dans les chambres du vérin. L’huile peut circuler librement entre A/B et le réservoir.

➡️ Résultat :