Une analyse récente des données issues des réclamations transmises à Gates montre qu’environ 80 % de l’ensemble des réclamations relatives aux pompes à eau font suite au non-respect des procédures de montage recommandées.
- Un peu plus de 50 % de ces réclamations sont associées au « liquide de refroidissement » en général : mélange de types de liquides de refroidissement différents, mauvais rinçage du système, utilisation d’eau du robinet comme diluant au lieu d’eau distillée/désionisée
- Un peu moins de 30 % des réclamations proviennent de l’utilisation incorrecte d’enduit d’étanchéité sur des pompes à eau qui étaient déjà munies d'une bague d'étanchéité ou d'un joint torique en caoutchouc
La combinaison de toutes ces causes entraîne un dysfonctionnement de la pompe à eau, provoqué par la fuite continue de la partie la plus sensible de la pompe : le joint mécanique.
Il paraît évident que toutes ces réclamations auraient pu être évitées. Afin d’y répondre, Gates a réalisé une vidéo qui se concentre sur la procédure de montage et explique comment installer une pompe à eau correctement.
Cet article examine plus en détail la procédure d'installation et explique comment un joint mécanique endommagé provoque des fuites et un dysfonctionnement prématuré éventuel de la pompe à eau.
1.Le joint mécanique
Regardez l’image 1. Un joint mécanique se compose généralement de deux joints/bagues :
- Joint/bague statique
- Joint/bague dynamique
Image 1
L'assemblage du joint statique est fixé au boîtier de la pompe à eau et ne tourne pas (= statique). Cependant, la pression du ressort lui permet de bouger le long de l’axe du roulement/de l'arbre des roues. L'association de la force du ressort et de la pression hydraulique du liquide de refroidissement scellé permet aux faces du joint de rester appuyées l’une contre l'autre. Cela permet d'éviter les fuites entre l’arbre et le boîtier de la pompe à eau. L'arbre assure l’assemblage dynamique du joint. Par conséquent, le joint dynamique tourne avec l’axe, entraîné par une poulie.
2. Pourquoi le joint est-il un composant aussi important et aussi sensible ?
Les faces statiques et dynamiques du joint sont usinées avec précision selon des tolérances de fabrication strictes pour atteindre une qualité élevée de planéité.
À l’intérieur de l’assemblage, les deux faces du joint sont pressées l'une contre l'autre. Sans lubrification, le frottement exercé sur les faces du joint, plaquées l'une contre l'autre, serait trop important et entrainerait une usure prématurée. Cela est dû à l'association friction-chaleur excessive générée par l'absence de lubrification
(voir image 2).
Un film de liquide de refroidissement, entre le joint statique et le joint dynamique, empêche la friction des faces et la génération de chaleur. Il doit toujours être mis en place avant la mise en route de la pompe à eau. Ce film crée un tout petit interstice qui est maintenu par les forces du ressort et les forces hydrauliques qui poussent les faces du joint l’une contre l’autre, tandis que la pression du liquide de refroidissement entre les faces du joint (le film du fluide) agit pour les repousser.
Ce film de liquide de refroidissement permet la lubrification et le refroidissement entre les faces du joint. Dans le même temps, il assure un joint parfait entre les bagues statiques et dynamiques. Cela ressemble beaucoup au film d’huile qui se forme entre la paroi des cylindres du moteur et les joints des pistons.
Image 2
3. Création d’un film de liquide de refroidissement pour protéger le joint mécanique
N'oubliez pas que pour protéger les surfaces du joint mécanique des frottements et limiter la production de chaleur, un film de liquide de refroidissement (micro-interstice) doit toujours être présent.
Surtout, ne faites pas tourner la turbine de la pompe à eau après avoir sorti celle-ci du carton. Faire fonctionner une pompe à eau neuve à sec entraînera rapidement un dysfonctionnement du joint mécanique.
Vous pouvez créer un film de liquide de refroidissement de deux manières différentes :
- Immergez la nouvelle pompe à eau, côté turbine vers le bas, dans un récipient propre contenant un liquide de refroidissement recommandé par le fabricant du véhicule (ne réutilisez jamais un liquide de refroidissement ancien, car il pourrait y avoir des particules ou des contaminants qui provoqueront un dysfonctionnement prématuré). Faites tourner la poulie de la pompe à eau à la main une dizaine de fois, pour étirer le film de liquide de refroidissement entre les faces du joint mécanique.
- Vous pouvez également remplir le système de refroidissement avec le nouveau liquide de refroidissement lorsque vous installez la nouvelle pompe à eau sur le moteur. Vous pouvez ensuite faire tourner une dizaine de fois la pompe à eau à la main pour étirer le film de liquide de refroidissement entre les faces du joint mécanique.
Si vous n'introduisez pas le film de liquide de refroidissement avant de vérifier que la turbine bouge librement, vous mettrez en péril le joint mécanique, ce qui peut avoir des conséquences dévastatrices avant même l'installation de la pompe à eau. Une usure et un dysfonctionnement du joint apparaîtront rapidement et entraîneront une fuite continue en fonctionnement.
4. Vidange et remplissage des systèmes de refroidissement
Avant d'installer une nouvelle pompe à eau, vidangez l'intégralité du système de refroidissement et assurez-vous d’avoir retiré toute trace éventuelle de contamination comme de la rouille, du tartre ou toute autre particule solide.
Vous pouvez effectuer cette opération efficacement et en toute sécurité à l'aide d'un outil de rinçage Gates PowerClean (R) 91002. Il apporte un flux contrôlé, mais puissant qui retire les contaminants sans endommager les autres composants.
Si vous ne vidangez et ne rincez pas entièrement le système de refroidissement, le nouveau liquide de refroidissement se mélangera à l'ancien et à toutes les particules contaminantes déjà présentes.
5. Types de contaminants
Une contamination par des particules solides d'une taille aussi petite que 50 microns (0,05 mm) peuvent provoquer des dégâts irréversibles au niveau des surfaces du joint (voir Image 3). Lorsqu’une face d'un joint a été endommagée, la moindre entaille pourra se transformer en un passage pour une fuite (voir Image 4). Ces passages permettront au liquide de refroidissement de fuir continuellement par l’orifice de purge de la pompe à eau dans le réservoir de la chambre de l’orifice de purge. Une fois le réservoir plein, une fuite par l’orifice d'aération de la chambre de l’orifice de purge se produira.
L’orifice de purge est un petit orifice percé qui se trouve généralement au point le plus bas de la pompe à eau en position de montage. Il est normal qu’une petite quantité de liquide de refroidissement s'échappe par l’orifice de purge, en particulier au démarrage après l’installation. De nombreuses pompes à eau (remarque : toutes les pompes n’en ont pas) possèdent des « chambres d’orifice de purge ». Elles sont conçues de manière à collecter ce liquide de refroidissement et à le laisser s’évaporer. Une fuite d'une grande quantité de liquide de refroidissement signifie une défaillance d'un joint interne. Il faut alors remplacer la pompe à eau.
Des traces de liquide de refroidissement décolorées autour de l’orifice de purge et sur le boîtier de la pompe à eau sont des signes d'une défaillance du joint mécanique en raison d'une certaine forme de contamination.
Voir également : https://www.gatestechzone.com/en/problem-diagnosis/cooling-system/water-pump-failure- signs
Image 3
La contamination par des particules endommage les faces du joint mécanique, ce qui crée des entailles qui se transforment en passage pour les fuites. Cela peut entraîner directement une fuite continue par l’orifice de purge pendant le fonctionnement.
Image 4
L’utilisation de produits pour arrêter les fuites du système de refroidissement peut provoquer des dommages irréversibles sur les joints mécaniques des pompes à eau. En effet, ces types de produits peuvent associer des composés à base d'argile et des fibres de verre. L'introduction d'éléments du composé entre les faces du joint entraîne une séparation, endommage les faces du joint et crée des passages pour les fuites (voir Image 5).
N'oubliez pas que pour protéger les surfaces du joint mécanique des frottements et limiter la production de chaleur, un film de liquide de refroidissement (micro-interstice) doit toujours être présent.
Image 5
6. Utilisation d’enduits liquides
Une pompe à eau neuve est généralement fournie complète avec une bague d'étanchéité. La bague d'étanchéité peut être en papier, en métal, en matériau composite ou être un joint torique en caoutchouc. La bague d'étanchéité fournie doit constituer la seule forme de joint entre la pompe à eau et le bloc-moteur. N'associez jamais d’enduit à ces types de bagues d'étanchéité. Cela est inutile, dangereux et constituera une infraction aux conditions de la garantie, car cela endommagera le joint mécanique. Le résultat est une fuite continue et un dysfonctionnement prématuré de la pompe à eau.
Si les bagues d'étanchéité ne sont pas fournies et que le constructeur du véhicule recommande un enduit, assurez-vous de n’appliquer qu'une couche de l'épaisseur recommandée (voir Image 6). Utiliser trop d’enduit pourrait provoquer l'aspiration de l’enduit en excédent vers l’intérieur, dans le système de refroidissement où il se fraiera un chemin jusqu’au joint mécanique. Cela entraînera inévitablement un dysfonctionnement prématuré de la pompe à eau. L’enduit n'agira plus comme produit d'étanchéité, mais comme passage pour les fuites. L’introduction d’éléments du composé entre les faces du joint entraîne une séparation, endommage les faces du joint et crée des passages pour les fuites.
N'oubliez pas que pour protéger les surfaces du joint mécanique des frottements et limiter la production de chaleur, un film de liquide de refroidissement (micro-interstice) doit toujours être présent.
Image 6
7. Mélange de différents types de liquide de refroidissement
Mélanger différentes technologies de liquide de refroidissement entraîne des réactions chimiques qui peuvent produire des substances coagulées
semblables à du gel si les silicates se séparent (s'échappent) de la solution de liquide de refroidissement. Cela provoque des obstructions dans le système de refroidissement.
Les systèmes de refroidissement du secteur automobile contiennent en général un mélange 50/50 d’eau distillée, déminéralisée ou désionisée et de liquide de refroidissement. N’utilisez pas d’eau du robinet ! La plupart des eaux du robinet contiennent du chlorure, une substance corrosive. L’eau du robinet peut également contenir du calcium et du magnésium qui peuvent se déposer dans le système de refroidissement, entraînant des blocages au sein des tuyaux des radiateurs qui peuvent également entraîner un dysfonctionnement de la pompe à eau.
Le liquide de refroidissement contient généralement soit de l’éthylèneglycol soit du propylèneglycol. Les propriétés de lubrification et de refroidissement du glycol ainsi que les propriétés de refroidissement de l’eau contribuent à protéger le joint mécanique.
Voir également : https://www.gatestechzone.com/en/news/2021-07-cooling-system-maintenance
8. Bonnes pratiques au sein de l'atelier :
- Rincez correctement le système de refroidissement à l’aide d'un outil de rinçage Gates PowerClean (R) 91002
- Ne faites pas tourner la pompe à eau manuellement en condition sèche, seulement lorsqu’elle est immergée dans un nouveau liquide de refroidissement
- N’appliquez pas d’enduit sur une pompe à eau qui possède déjà une bague d'étanchéité ou un joint torique
- Vérifiez qu’il n’y a pas de traces de contamination sur le vase d’expansion et/ou sur le radiateur
- Insistez sur l’utilisation d'un liquide de refroidissement de bonne qualité comme recommandé par le constructeur du véhicule dès qu’il faut remplir le système de refroidissement