Contrails ! Pompes à essence Rotax 914
Valse hésitation chez Rotax 
Le moteur Rotax 914 ne comporte pas de pompe à essence mécanique, mais 2 pompes électriques, que le constructeur amateur doit installer.
La consultation des manuels Rotax a de quoi rendre perplexe : deux montages différents sont proposés dans les documents en vigueur.
La saga Rotax
Le manuel d'installation
Dans le manuel d'installation daté 1996-05-10, Rotax indique page 48 un montage en parallèle, curieusement dépourvu de clapets anti-retour.
La note de la page 51 semble nous éclairer : "There is no need for a check valve for the operation of the two electric fuel pumps since the pump itself won't allow any passage against correct direction of flow".
Le manuel de maintenance
La page 32 du manuel de maintenance 1997/02/01, nous donne maintenant un montage apparemment en série, avec des clapets anti-retour en parallèle.
Les pompes, dont le modèle n'a pas changé, seraient-elles maintenant plus ou moins transparentes au carburant ?
Pas sûr : on constate que ce montage n'a de série que l'apparence. Le carburant a en effet la possibilité de contourner chaque pompe via le clapet anti-retour.
Le manuel de l'utilisateur
L'Operator's Manual indique page 9-2 (Dec 01/98), le même montage en "série".
De façon surprenante, Rotax n'a publié aucun Bulletin Service sur le sujet, et le Manuel d'Installation est toujours en vigueur. Le montage "série" ne présenterait donc aucun caractère d'obligation par rapport au montage en parallèle.
Alors, "série", parallèle, et pourquoi ?
La pompe Pierburg
Que dit le fabriquant de la pompe ?
Comme toujours dans le domaine technique, on se référera au fabriquant du matériel. Le site de Pierburg est très clair sur beaucoup de points. En voici un résumé.
Caractéristiques
Les pompes électriques du Rotax 914 sont des pompes volumétriques à palettes E1F, auto-amorçantes (Réf 7.21440.78.0).
Il s'agit d'un modèle courant dans l'automobile, en première monte comme en accessoire adaptable.
| Diamètre du corps : | 38 mm |
| Pression statique : | > 1,85 bar |
| Débit volumique : | 95 L/h |
| Pression de service : | 1 bar |
| Hauteur d'aspiration : | 500 mm maxi |
| Tension nominale : | 12 V continu |
| I max : | < 4,3 A |
Précautions d'emploi
Pierburg précise les points suivants :
- La pompe est refroidie et lubrifiée par la circulation du carburant, elle ne doit pas tourner à sec.
- Une marche à sec conduit rapidement à la destruction de la pompe (maximum 30 secondes, mais en principe jamais).
- Il faut assurer un débit suffisant pour que le refroidissement s'opère correctement
- Pour ces raisons, la hauteur d'aspiration ne doit pas dépasser 500 mm.
- De même, l'installation doit en principe comporter un retour au réservoir.
- Le circuit en amont de la pompe, doit comporter un filtre tamis de 60 à 100 μm. Un filtre en papier ne convient pas.
- En cas d'utilisation sur Diesel, le préfiltre de protection intégré à la pompe, doit être déposé.
- Ce filtre intégré doit être conservé pour l'utilisation d'essence. Il est amovible avec précaution, pour nettoyage. Le filtre intégré n'est pas disponible en pièce détachée.
- L'aspiration ou le refoulement d'une pompe à travers une autre pompe électrique, est impossible.
Montages préconisés
Pierburg propose deux montages pour assurer la redondance d'alimentation en carburant.
Parallèle
Pierburg propose un montage en parallèle, avec clapets anti-retour.
Pour les cas où la sécurité d'alimentation est importante (nos avions...), Pierburg précise que les deux pompes doivent être commandées de façon indépendante.
Noter la présence de la tuyauterie de retour au réservoir, nécessaire à un débit de refroidissement suffisant dans les pompes.
"Série/parallèle"
Pierburg propose également un montage avec pompe auxiliaire, et clapets permettant l'aspiration et le refoulement librement.
Nous reconnaissons ici le montage "à la Rotax".
Pierburg semble avoir étudié ce cas pour ajouter la redondance à un montage existant.
Discussion
Pourquoi des pompes électriques sur le 914 ?
Les modèles atmosphérique utilisent sans problème la pompe mécanique.
Le fonctionnement de la régulation du 914 turbocompressé, exige une pression carburant supérieure de 0,25 bar à la pression dans la boite à air.
On peut supposer que l'intérêt des pompes électriques réside dans leur pression de refoulement supérieure à celle des pompes mécaniques.
On peut aussi songer à la régularité de l'alimentation, plus favorable à la régulation par le TCU, que le débit saccadé d'une pompe mécanique.
Montage en série pure
Dans un montage en série, le débit avec deux pompes est le même qu'avec une seule. La pression obtenue est supérieure, parfois voisine du double.
Une remarque cependant : si l'une des pompes s'arrête, l'ensemble ne débite plus, une pompe volumétrique n'étant pas transparente, malgré les fuites possibles.
Le montage en série ne peut assurer la redondance de l'alimentation. La sécurité est même moindre, les deux pompes multipliant les risques de panne.
Montage en parallèle
En principe, un tel montage nécessite des clapets anti-retour. Le débit est maintenant approximativement doublé, et la pression de refoulement est identique à celle fournie par une pompe seule.
Le montage des pompes en parallèle permet la redondance : l'une ou l'autre des pompes peut alimenter le moteur indépendamment de l'autre.
C'est logiquement l'un des montages préconisés par Pierburg.
Série/parallèle, ou "à la Rotax"
Contrairement aux apparences, il ne s'agit pas d'un montage en série.
Quand elle fonctionne séparément, chaque pompe peut alimenter le moteur, via le clapet anti-retour correspondant, comme dans le montage en parallèle.
Quand elles fonctionnent ensemble, les deux pompes assurent une pression carburant supérieure, comme dans un montage en série, ce qui peut être intéressant en altitude.
Ce montage est satisfaisant, malgré son apparence un peu bizarre.
Les pannes
Etude de cas
Avant de faire son choix de montage, il convient de s'interroger sur tous les cas de panne, des plus évidents aux plus "tordus". Voici quelques exemples.
Panne électrique : les pompes doivent être alimentées par des sources électriques réellement indépendantes. A ce propos, le schéma électrique proposé par Rotax est loin d'être satisfaisant.
Arrêt ou blocage d'une pompe : pas de problème avec un montage en parallèle, ou un montage "à la Rotax" : la pompe secondaire prend le relais. Arrêt complet avec le montage en série pure, qui doit être proscrit sur un avion.
Destruction d'une pompe, avec débris : Là, il faut discuter.
Montage en parallèle, pas de problème, la deuxième pompe est à l'abri. Un petit risque, le blocage du clapet de la pompe en panne en position ouverte, d'où diminution de la pression de refoulement. Noter cependant, que la pompe arrêtée n'est pas pour autant transparente au débit, ce qui limite le problème.
La puissance maximale pourrait ne pas être maintenue.
Le colmatage éventuel du clapet en aval de la pompe cassée ne pose aucun problème.
Montage "à la Rotax" : s'il s'agit de la pompe principale (en amont), on risque de voir les débris colmater l'entrée de la pompe secondaire, avec perte de la redondance. Le blocage en position ouverte du clapet en parallèle sur la pompe secondaire peut aussi amener la baisse de pression évoquée ci-dessus.
Conclusion
Les montages en parallèle et en série/parallèle, semblent satisfaisants.
Le montage "à la Rotax", au-delà de sa complexité, semblerait comporter quelques risques que ne présente pas le montage classique en parallèle avec clapets.
Le choix
La responsabilité du constructeur
C'est au constructeur (au monteur, pour les amoureux de l'arrêté sur les Kits), qu'incombe le choix du type de montage.
Ce que nous avons fait sur le MCR 4S
Toutes ces observations ont été soumises à Avirex, l'importateur Rotax français.
Il n'a trouvé aucune raison de préférer le montage Rotax compliqué à l'installation en parallèle proposée par Pierburg.
Le montage en parallèle, consacré par l'usage, nous a semblé le meilleur choix. A partir des réservoir, le circuit comporte un préfiltre de type automobile en papier, puis un décanteur Andair muni d'un tamis enduit PTFE de 70 µm en amont des pompes.
La machine a été testée jusqu'au FL 145, et de -14°C à +37°C, sans problème particulier.
Pour en savoir plus
Documentation Pierburg
Service Information : installation pompe Pierburg E1F (166 ko)- Service Information : clapet anti-retour carburant Pierburg (204 ko)
- Service Information : colmatage filtre intégré pompes Pierburg (127 ko)
- L'ensemble de la documentation carburant Pierburg (952 ko)
Le site de MSI/Pierburg/Kolbenschmidt
Catalogues Pierburg sur le site Motor Service International/Pierburg
Réagir à cette page Web
28-12-2013 à 23:01:23
