conjonction-disjonction d'un accumulateur
Objectif : gérer l'énergie disponible dans un accumulateur
CONJONCTION : mise en charge de la pompe pour charger l'accumulateur lorsque la pression de refoulement ( et donc la pression dans l'accumulateur) atteint un minimum Pmin = P1. Le débit de la pompe est alors dirigé dans le circuit de l'accumulateur jusqu'à ce qu'il soit plein et que la pression nécessaire soit atteinte.
DISJONCTION : mise en décharge de la pompe (débrayage) lorsque l'accumulateur est plein et a atteint la pression maximale Pmax = P2.
Pour réaliser cette fonction on utilise une valve de conjonction-disjonction comportant :
un clapet principal normalement fermé avec une chambre de contrôle
une valve pilote avec un tiroir pilote et un pointeau
un clapet anti-retour
Phase de démarrage
La pompe est embrayée. Elle alimente le circuit et l'accumulateur.
La pression Pa dans le circuit et dans l'accumulateur est identique à la pression de refoulement à la sortie de la pompe : Pa = Pp avec
Le tiroir T est en équilibre sous l'action d'une pression identique à sa droite et à sa gauche.
Le pointeau B est en appui sur son siège sous l'action du ressort dont la tarage correspond à la pression maximale P2.
Phase de disjonction
Lorsque la pression du circuit (et dans l'accumulateur) atteint P2, la pression dans la chambre de contrôle atteint également cette valeur : Pp = Pa = Pc = P2. le pointeau n'est plus alors en équilibre que sous l'action de la pression de la chambre de contrôle Pc = P2 qui équilibre l'action du ressort dont le tarage correspond à cette valeur.
Dès que la pression dans l'accumulateur dépasse la pression maximale (Pa = P2 + dp), le pointeau recule. La chambre de contrôle est donc mise en relation avec le réservoir. La pression Pc dans la chambre de contrôle diminue alors. La pression Pa ≈ P2 de l'accumulateur s'applique donc sur la section S à gauche du tiroir, tandis que la pression de la chambre de contrôle Pc < Pa s'applique à sa droite. Le tiroir n'étant plus en équilibre, se déplace vers la droite et contribue à repousser le pointeau. La section du poinçon sur laquelle s'applique la pression est s. On peut donc déterminer que le module de l'effort du ressort sur le pointeau au moment de l'ouverture à la pression P2 vaut : P2 . s.
Le pointeau étant reculé, la chambre de contrôle se vide dans le réservoir et sa pression tend vers 0. Le clapet principal commence donc à s'ouvrir. Le pointeau est alors en équilibre sous l'action :
du ressort. Le module de cette force est alors P2 . s + k . x avec k la raideur du ressort.
du tiroir. Le module de cette force est alors Pa . S, S étant la section du tiroir sur laquelle s'applique la pression Pa avec S = 1,1 . s .
Le clapet principal s'ouvrant, la pompe débite directement vers le réservoir à une pression de refoulement Pp nulle. Le circuit comportant l'accumulateur est isolé grâce au clapet anti-retour. La pompe est alors débrayée et il y a DISJONCTION.
Phase de conjonction
En fonction du cycle de fonctionnement, la pression du circuit (et donc dans l'accumulateur) diminue jusqu'à atteindre la pression minimale Pa = P1. Le pointeau va donc se déplacer vers la gauche jusqu'à retrouver sa position initiale sur son siège. Il est en équilibre sous l'action :
du ressort. Le module de cette force est maintenant P2 . s .(puisque ici x = 0)
du tiroir. Le module de cette force est Pa . S = P1 . S puisque Pa = P1 dans cette phase.
On peut donc écrire Pa . S = P1 . S = P2 . s avec S = 1,1 . s . (le rapport peut être de 1,17 sur certaines références de valves de coupure). On en conclu, qu'au moment du retour du poinçon sur son siège :
P1 = (P2/1,1)
La chambre de contrôle étant de nouveau isolée du réservoir, la pression dans celle-ci augmente. Le clapet se referme et provoque la CONJONCTION. La pompe débite alors de nouveau dans le circuit et peut de nouveau remplir l'accumulateur. La pression dans l'accumulateur va donc varier entre 2 pressions minimale et maximale qui dépendent du rapport S/s utilisé dans la construction de la valve :
Pmin = P1 et Pmax = P2 = 1,1 . P1 pour S/s = 1,1 .
Vous pouvez voir une simulation de ces phases de Conjonction et disjonction d'un accumulateur sur l'animation suivante :