Cette fiche technique permet de comprendre le fonctionnement d’une pompe hydraulique à pistons, son rôle dans un circuit et les méthodes de diagnostic en cas de panne.

Utilisée sur des installations industrielles, agricoles et travaux publics, la pompe à pistons permet de générer un débit sous haute pression pouvant atteindre plusieurs centaines de bars.

Objectif : aider les techniciens de maintenance à identifier rapidement les dysfonctionnements et intervenir efficacement sur le terrain.

Aller plus loin en hydraulique

Rôle de la pompe hydraulique à pistons : débit, pression et fonctionnement

Le rôle de la pompe à pistons est de générer un débit.

Elle transforme l’énergie mécanique du moteur thermique ou électrique en énergie hydraulique.

Il existe plusieurs types de pompe à pistons :

Pistons axe en ligne (axiaux)
Pistons axe brisé (axiaux)
Pistons radiaux
Pistons en ligne

La pompe à pistons axiaux est utilisée sur de nombreuses installations. En fonction de sa conception, la pression peut atteindre 350 bars (série moyenne haute pression), ou 450 bars (série haute pression).

Au vu de sa conception, la pompe à pistons peut être à cylindrée fixe ou variable.

D’un coût élevé la pompe à pistons est réparable (le coût de la réparation est intéressant pour les grosses cylindrées).

Cylindrée : volume refoulé pour 1 tour d’arbre.

Symboles hydrauliques des pompes à pistons : lecture et compréhension des schémas

Fonctionnement d’une pompe hydraulique à pistons : principe et cycle de fonctionnement

La figure ci-dessus représente une pompe à pistons axe en ligne.

On retrouve :

Rep 1 : Corps de pompe.
Rep 2 : Arbre de pompe.
Rep 3 : Joint d’arbre.
Rep 4 : Roulements.
Rep 5 : Plateau.
Rep 6 : Patins.
Rep 7 : Pistons.
Rep 8 : Barillet.
Rep 9 : Ressort.
Rep 10 : Glace de distribution.
Rep 11 : Drainage.
Rep 12 : Débattement plateau (uniquement pour les pompes à cylindrée variable)

Les pistons coulissent dans le barillet. De manière générale ils sont de nombre impairs (9 par exemple) ce qui limite le phénomène de pulsation. Une glace de distribution assure l’étanchéité entre les pistons.

Lorsque la pompe est entraînée en rotation par un moteur thermique ou électrique, l’arbre de pompe entraîne l’ensemble plateau, barillet, pistons. En fonction du degré d’inclinaison du plateau, les pistons ont un mouvement de va et vient qui crée une aspiration côté (S) et un refoulement côté (P).

Si la pompe est à cylindrée variable, le plateau pourra s’orienter à l’aide d’un servo piston (non représenté sur la figure). L’inclinaison du plateau change la course des pistons et par conséquent la cylindrée de la pompe.

Sur la figure (A) apparait une glace de distribution d’une pompe circuit ouvert. On distingue un grand « haricot » qui se situe côté aspiration pour faciliter l’entrée de l’huile dans la pompe et éviter les phénomènes de cavitation.

Sur l’autre demi partie de la glace apparait 3 « haricots » qui sont côté refoulement. Ces renforts sont indispensables pour résister aux pressions importantes.

Sur la figure (B) apparait une glace de distribution d’une pompe circuit fermé ou d’un moteur hydraulique.

On distingue plusieurs « haricots » de chaque côté. Les pompes circuit fermé ont un débit réversible, il est donc indispensable de renforcer chaque côté de la glace. Cela implique qu’il faut impérativement gaver les pompes circuit fermé.

Choisir une pompe hydraulique à pistons : critères et dimensionnement

Les pompes à pistons sont onéreuses, mais elles sont réparables.
Les pompes à pistons résistent à des pressions jusqu’à 450 bars, mais sont très sensibles à la pollution.
Les pompes à pistons sont plus silencieuses que les pompes à engrenages.
Les pompes à pistons aspirent mal, il est conseillé de les mettre en charge ou de les gaver.

4 - Les pannes

Le rendement d’une pompe à pistons neuve est proche de 1 (98% - varie en fonction des constructeurs). A partir d’un rendement de 90% il est conseillé de la changer car elle arrive en fin de vie.

Pour la tester, il faut comparer à l’aide d’un débimètre le débit théorique (ou mesuré sans aucune presssion) au débit réel mesuré pompe en charge (pression maximum du circuit).

Une fuite au joint d’arbre est souvent due à une pression trop importante dans le carter provoquée par une usure importante de la pompe ou un tuyau de drainage surchargé.

La fuite au drain est représentative de l’usure de la pompe.

Installation d’une pompe hydraulique : bonnes pratiques et erreurs à éviter

La conduite d’aspiration doit être réalisée de façon à obtenir une vitesse de circulation maximum de fluide de 2,5 m/s. (À réduire si possible, surtout pour les gros débits).

Ci-après, quelques indications de débits en fonction des dimensions des tuyauteries :

1 / 4 " 8 x 13 = 8 l / min
3 / 8 " 12 x 17 = 17 l / min
1 / 2 " 15 x 21 = 27 l / min
3 / 4 " 21 x 27 = 52 l/ min
1 " 26 x 34 = 80 l / min
1 " 1 / 4 33 x 42 = 130 l / min
1 " 1 / 2 40 x 49 = 190 l / min
2 " 50 x 60 = 295 l / min
2 " 1 / 2 66 x 76 = 513 l / min
3 " 80 x 90 = 750 l / min

Il est conseillé de placer le réservoir en charge, c'est à dire au-dessus de la pompe (l’huile par gravité gavera celle-ci).
Ne pas utiliser de matériaux souples pour confectionner la tuyauterie, la dépression et la température ayant tendance à rapprocher les parois et à réduire la surface de passage.
Veiller au bon serrage des raccordements pour éviter les prises d’air.
La température de l’huile dans le réservoir ne doit pas dépasser 60°C maximum.
Le réservoir doit tenir compte de la quantité d’huile pouvant être prélevée pour assurer les différents cycles afin d’éviter le déjaugeage de la pompe.
Le réservoir doit permettre au fluide de se décanter des émulsions éventuelles.
Toutes les tuyauteries retournant au réservoir doivent obligatoirement être retour plongeant.
Le réservoir doit être parfaitement propre et étanche aux impuretés extérieures.
Il doit être réalisé de forme simple, soit rectangulaire ou cylindrique.
Le circuit hydraulique doit être muni d’un système de filtration efficace.

Pannes fréquentes d’une pompe à pistons

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

Méthode de diagnostic hydraulique

Pour diagnostiquer correctement une pompe à pistons, il faut analyser le fonctionnement global du circuit en suivant une méthode structurée.

1- Mesurer la pression en sortie

Installer un manomètre directement en sortie de pompe.

Objectif :

vérifier si la pression maximale est atteinte
comparer avec le réglage du limiteur de pression

Interprétation :

Pression atteinte normalement → la pompe est capable de monter en pression
Pression insuffisante → suspicion de fuite interne ou usure
Pression instable → possible prise d’air ou problème de régulation

⚠️ Attention :
Une pompe peut monter en pression même si elle est usée, si le débit demandé est faible.

2 - Vérifier le débit réel en charge

La mesure de débit est essentielle, car la pompe ne crée pas la pression, elle crée du débit.

Méthodes :

installer un débitmètre en sortie de pompe (idéal)
vérifier les temps de cycle (vérin plus lent)
Comparaison avec les performances nominales en mettant la pompe en charge

Interprétation :

Débit correct → pompe OK
Débit faible → usure interne (pistons, plaque de distribution)
Débit variable → problème de régulation ou cavitation

3 - Contrôler la température

Une pompe usée dissipe de l’énergie en chaleur.

À vérifier :

température de l’huile
échauffement anormal de la pompe

Interprétation :

Température normale → fonctionnement correct
Température élevée → pertes internes importantes

Point clé à comprendre (erreur fréquente)

Explication en vidéo : fonctionnement des pompes et moteurs hydrauliques à pistons

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Pompe hydraulique à pistons : fonctionnement, pression et diagnostic de panne

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Fonctionnement d’une pompe hydraulique à pistons : principe et cycle de fonctionnement

Choisir une pompe hydraulique à pistons : critères et dimensionnement

4 - Les pannes

Installation d’une pompe hydraulique : bonnes pratiques et erreurs à éviter

Pannes fréquentes d’une pompe à pistons

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

Méthode de diagnostic hydraulique

1- Mesurer la pression en sortie

2 - Vérifier le débit réel en charge

3 - Contrôler la température

Point clé à comprendre (erreur fréquente)

Pour comprendre le circuit hydraulique :

Pour former vos équipes :

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