cours ingénierie

1. Dr. – ING. Sidy Mactar SOKHNA
Enseignant – Chercheur en électromécanique
Institut Polytechnique de Saint-Louis – UGB
sidy-mactar.sokhna@ugb.edu.sn
MACHINES HYDRAULIQUES
• Introduction et principes fondamentaux
• Les Transmissions Hydrostatiques et Systèmes Oléo hydrauliques
• Les Pompes Hydrauliques
• Les Moteurs et Vérins Hydrauliques
• Maintenance et Régulation
• Bilan énergétique
08/01/2026 07:17 PM MACHINES HYDRAULIQUES Dr. ING. Sidy Mactar SOKHNA
1
2 Composantes actives

2. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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INRODUCTION
 Etudier les composantes de base d’une machine hydraulique
 Donner leur principe de fonctionnement
 Représenter à l’aide de schémas de principe le circuit des machines hydrauliques
 Analyser les circuits élémentaires des machines hydrauliques
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3. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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CLASSIFICATION DES POMPES ET DES MOTEURS
Dans un système hydraulique, les pompes absorbent l’énergie mécanique fournie par la
source motrice, la transforment et la restituent sous forme d’énergie fluide alors que les
moteurs reçoivent l’énergie emmagasinée dans le fluide la transforment et la restituent sous
forme d’énergie mécanique au mécanisme de travail.
Pompes à déplacement ou Volumétriques Turbopompes
Déplacement d’une portion déterminée de liquide de la région
d’aspiration vers celle de refoulement au moyen d’un
mouvement (Translation et/ou Rotation) de l’organe actif (rotor,
piston…)
Augmentation du moment cinétique (Pompes à torque)
ou de la circulation du liquide (Pompes à circulation de
vitesse) au moyen d’une roue fixée sur un arbre
tournant.
La chambre d’admission est séparée, par des pièces
mécaniques rigides, de la chambre de refoulement assurant
l’étancheité entre ces deux chambres.
L’espace par ou le fluide arrive(admission) et l’espace
ou le fluide est expulsé (refoulement) ne sont pas
séparés.
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4. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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CLASSIFICATION DES POMPES ET DES MOTEURS
Appareils à mouvement de Rotation
à Engrenage à Palettes
à denture
externe
à denture
interne
à rotor
non équilibré
à rotor
équilibré
NB : Pour les Pompes et Moteurs se référer au module MOTEURS – TURBINES – COMPRESSEUR à la section sur les Pompes et
turbopompes
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5. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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CLASSIFICATION DES POMPES ET DES MOTEURS
Appareils à mouvement de Translation
à pistons radiaux à piston axiaux
à bloc-cylindres
rotatifs
à bloc-cylindres
fixe
à axe
droit
à axe
brisé
NB : Pour les Pompes et Moteurs se référer au module MOTEURS – TURBINES – COMPRESSEUR à la section sur les Pompes et
turbopompes
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6. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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CLASSIFICATION DES POMPES ET DES MOTEURS Symboles représentant les pompes et moteurs
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7. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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MOTEURS - TURBINES - COMPRESSEURS Dr. ING. Sidy Mactar SOKHNA
CLASSIFICATION DES POMPES ET DES MOTEURS Tableau récapitulatif

8. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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CLASSIFICATION DES POMPES ET DES MOTEURS Exemple
Moteurs hydrauliques de la
marque Parker. Ce moteur
orbital possède un arbre
cylindrique de diamètre 32
mm avec une flasque de
fixation en 6 trous et
une cylindrée de 405 cm3. MACHINES HYDRAULIQUES Dr. ING. Sidy Mactar SOKHNA

9. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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MOTEURS - TURBINES - COMPRESSEURS Dr. ING. Sidy Mactar SOKHNA
CLASSIFICATION DES POMPES ET DES MOTEURS Exemple https://www.youtube.com/watch?v=KBt3z-HkT2Q

10. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS
Comme les moteurs, les vérins hydrauliques sont des appareils qui transforme l’énergie
emmagasinée dans le fluide en énergie mécanique.
 Il existe une multitude de vérins offrant des vastes gammes de course, de vitesse et de force.
 Le mot vérin est associé à un mouvement linéaire.
 On peut transformer le mouvement de translation des vérins en mouvement de rotation
partiel grâce à des moyens mécaniques : vérins rotatifs, ou moteurs oscillants.
Vérins linéaires
Vérins rotatifs
2 Types de Vérins
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11. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS
 Consiste en un ensemble formé d’un piston ajusté dans un cylindre.
 Caractérisés par l’aire effective sur laquelle le fluide exerce une pression et par la course du
piston.
Vérins linéaires
Vérins à Simple effet
Ne peuvent effectuer un travail que dans un sens, étant donné qu’une face du piston seulement est soumise à la
pression du fluide; l’autre face est soumise à la pression atmosphérique, le plus souvent par l’intermédiaire d’un
évent.
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12. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS Vérins linéaires Vérins à Simple effet
Les vérins à piston plongeur sont une
variante des vérins à simple effet, le
diamètre de la tige est égal au diamètre
intérieur du cylindre, aux jeux de montage
prés, la tige joue donc le rôle du piston.
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13. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS Vérins linéaires Vérins à Simple effet
Inconvénients :
 Durée de vie limitée des
ressorts;
 La résistance du ressort
au flambement limite la
course du piston;
 La force du ressort
s’oppose continuellement
à la force engendrée par
la pression ce qui
entraine une perte
d’efficacité.
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14. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS Vérins linéaires Vérins à double effet
 La sortie et la rentrée de la tige sont assurées par la pression du fluide;
 A cause de la présence de la tige sur une seule face du corps du piston, l’aire
effective de la base du piston est plus grande que celle de la tête du piston;
 Si un système exige exactement les mêmes vitesses et mêmes forces au cours de
la sortie et de la rentrée de la tige, on recourt plutôt aux vérins à double effet et
à double tige.
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15. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS Vérins linéaires Vérins à double effet
Vérins télescopiques
Ces vérins peuvent être utilisé avec :
•Corps fixe et la tige mobile
•Ou inversement, la tige fixe et le corps mobile
Ces vérins peuvent être à simple ou double effet
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16. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS
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17. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS Vérins rotatifs à palettes
 Vérins bidirectionnels et caractérisés par une cylindrée correspondant au volume de fluide
déplacé par tour ou par radian.
 On y distingue:
o Un carter constitué d’un corps (1) et de deux couvercles latéraux ; le carter est percé de
deux orifices d’admission et de refoulement (A et R);
o Une palette (2) percée solidaire de l’arbre de sotie;
o Une butée (3) qui divise l’intérieure du carter en deux chambres étances.
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18. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS Vérins rotatifs à palettes
Fonctionnement. Le fluide sous
pression est admis d’un coté de la
palette dans la chambre d’admission,
alors que la chambre de refoulement
est reliée au réservoir. La pression qui
agit sur l’aire effective de la palette
génère un couple à l’arbre de sortie.
Les joints d’étanchéité diminuent les
fuites internes. L’utilisation des palettes
et butées double permet d(augmenter le
couple. Dans ce cas le moyeu est percé
de 2 trous non communicants pour
permettre le passage du fluide.
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19. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
08/01/2026 07:17 PM 19
VERINS Vérins rotatifs à palettes
Cylindrée. On détermine la cylindrée :
n: nombre de palettes
w: largeur des palettes (cm)
rayon intérieur du corps du carter (cm)
: rayon extérieur (cm)
D en
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20. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS Vérins rotatifs à pignon et crémaillères
 Essentiellement constitué d’un pignon (1), solidaire de l’arbre de sortie, et de deux
crémaillères, solidaires des pistons (2) qui se meuvent dans un cylindre.
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21. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS Vérins rotatifs à pignon et crémaillères
 Essentiellement constitué d’un pignon (1), solidaire de l’arbre de sortie, et de deux
crémaillères, solidaires des pistons (2) qui se meuvent dans un cylindre.
Fonctionnement. Lorsque le fluide
est admis dans les chambres situées
aux extrémités du vérin, une pression
s’exerce sur les pistons qui se
rapprochent du centre de l’appareil ce
qui par l’intermédiaire des
crémaillères, fait tourner le pignon et
par conséquent l’arbre de sortie dans
le sens horaire.
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22. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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VERINS Vérins rotatifs à pignon et crémaillères
Cylindrée. C’est le produit de l’aire effective de la base des
pistons (qui est l’aire effective de la tête des pistons) par la course
requise pour que l’arbre de sortie effectue une rotation d’un
radian.
: aire effective de a la base d’un piston ()
: rayon primitif (course) en cm
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23. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
08/01/2026 07:17 PM 23
VERINS
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24. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
08/01/2026 07:17 PM 24
MOTEURS - TURBINES - COMPRESSEURS Dr. ING. Sidy Mactar SOKHNA
VERINS

25. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS
 Composantes actives (modulateurs) qui
distribuent le flux d’énergie vers les récepteurs
pour les faire démarrer, les arrêter ou les inverser.
 Ouvrent et ferment simultanément les voies de
communication entre les orifices comme s’ils
étaient composés de robinet tout ou rien.
 Les plus courants : Distributeur à boisseau (rotatif)
et Distributeur à tiroir (coulissant).
 Caractérisé par le nombre d’orifices et par le
nombre des positions.
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26. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
08/01/2026 07:17 PM 26
DISTRIBUTEURS
Distributeur à boisseau à quatre orifices et à trois
positions (Distributeurs 4/3)
 Un corps cylindrique creux (1) – le corps de la valve –
percée de quatre orifices : un pour le fluide provenant
de la Pompe (P), un pour le fluide acheminé vers le
réservoir (T), deux autres (A et B) pour le fluide
acheminé vers le récepteur ou provenant de ce
dernier.
 Un rotor (2) traversé par deux canaux non
communicants et qui débouche sur des chambres
opposées, creusées dans le rotor.
 Un dispositif mécanique de commande destiné à faire
tourner le rotor : Commande de distributeur.
Distributeurs à boisseau
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27. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS Distributeurs à boisseau
Ils ne peuvent être
utilisés qu'avec de
faibles débits et à
basse pression.
Caractéristiques
 le nombre d’orifices
 le nombre de positions
 le nombre de commandes
 le dimensionnement
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28. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir
 Appareils très répandus qui permet une grande variété d’agencement des voies
 Un tiroir cylindrique creux (1) décolleté, dont la forme, le nombre et la répartition
des collets varient selon les agencements de voie recherchés.
 Un corps de valve (2) percé d’orifice et dont l’intérieur cylindrique creux comporte
des gorges, reliées aux orifices permettant au fluide de circuler librement autour du
tiroir.
 Des couvercles latéraux (3) qui traversent les extrémités du tiroir sur lesquelles
agissent les dispositifs de commande (X et Y)
 Des ressorts de rappels (4) destinés à ramenés le tiroir à la position neutre.
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29. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir
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30. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir
Commande
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31. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir
Position repos Animation
Position travail
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32. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir
Position repos Animation
Position travail
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33. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir à action pilotée
 Constitué d’un distributeur à tiroir (1) de petit calibre (distributeur 4/3 à action
directe, à commande par solénoïdes) : distributeur pilote, monté sur un corps de
valve (2) contenant le tiroir principal (3).
Figure : Distributeur à tiroir à 4 orifices et à 3 positions, à action piloté, à commande
électrique par solénoïdes et à centrage par ressort de rappel.
Fonctionnement. Lorsqu’on fait passer un courant électrique dans l’un des deux
solénoïdes, le tiroir du distributeur pilote se déplace en acheminant le fluide sous
pression, par des canaux aménagés dans le corps de valve vers l’une des extrémités du
tiroir principal.
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34. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir à action pilotée
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35. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir à action pilotée
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36. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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MACHINES HYDRAULIQUES Dr. ING. Sidy Mactar SOKHNA
DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir à action pilotée

37. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir à action pilotée
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38. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
08/01/2026 07:17 PM 38
MOTEURS - TURBINES - COMPRESSEURS Dr. ING. Sidy Mactar SOKHNA
DISTRIBUTEURS Distributeurs à tiroir à action pilotée

39. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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CLAPETS DE RETENUE
Valves de distribution parce qu’ils permettent ou empêchent l’écoulement du fluide
Clapets de retenue non pilotés
Une bille (2) peut s’éloigner d’un siège (3) ou s’y appuyer. De A vers B, la
pression du fluide s’exerce sur la bille et s’oppose à la force exercée par un
ressort (4) de faible rigidité: le fluide circule librement sans résistance. De B
vers A l’écoulement est bloqué. La bille peut vibrer à cause du manque
d’amortissement d’où l’utilisation de piston cylindrique à tête tronconique.
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40. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
08/01/2026 07:17 PM
40
CLAPETS DE RETENUE Clapets de retenue pilotés
Dans de nombreux circuits, besoin de débloquer à volonté l’écoulement en sens
inverse (de B à A) dans un clapet de retenue: utilisation de clapet de retenu
piloté.
Fonctionnement. Le fonctionnement du
piston cylindrique (2) est le même pour le
cas précédent. Quand une pression est
exercée sur la face externe du piston pilote
(3), elle s’éloigne, par l’intermédiaire du
poussoir (4), le piston cylindre de son
siège. L est orifice de drainage des fuites,
raccordé directement au réservoir ou par
canal qu’on peut ouvrir en retirant
l’obturateur (5). Le Rapport de pression
Pb/Px est appelé gain de valve (=max 4).
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41. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
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LIMITEURS DE DEBIT
Limiter le débit d’un fluide revient à diminuer la section de l’ouverture qu’il emprunte : Insertion dans le circuit
d’un étranglement qui peut être à ouverture fixe ( non réglables) ou variables (réglables).
Etrangleurs non réglables
Se présentent sous forme de disque min troué (en paroi mince) ou d’un tube dont le diamètre est réduit sur une
partie ( en paroi épaisse).
en paroi mince : l’ouverture est chanfreinée dotée d’arretes
vives, de sorte qu’il n’y a qu’une ligne de contact entre la
paroi de l’ouverture et le fluide, théoriquement le débit n’est
pas affecté par les variations de viscosités.
en paroi épaisse : surface de contact (Ao) entre paroi
d’ouverture et le fluide, la viscosité du fluide et la rugosité
de sa paroi exercent un effet non négligeable sur le débit,
imprécis pour des températures et pression affectent la
viscosité.
𝑄≈ 𝐴𝑜 √∆ 𝑝
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42. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
08/01/2026 07:17 PM
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LIMITEURS DE DEBIT Etrangleurs réglables
Limitation du débit dans une brache donnée d’un circuit : utilisation des étrangleurs réglables
Etrangleur à pointeau permet d’obtenir une ouverture plus
ou moins grande. Le débit est proportionnel à cette
ouverture et à la racine carré de la perte de charge.
Sensible extrêmement aux variations de la viscosité.
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43. QUELQUES COMPOSANTES DE BASE
08/01/2026 07:17 PM
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LIMITEURS DE PRESSIONS
Valves destinées à protéger les composants hydrauliques et mécaniques contre des surcharges dangereuses
Valves à deux (2) position et de type normalement fermé, réglable pour la plupart.
Fonctionnement. Tiroir (4) est sollicité
d’un coté par un ressort (3) et d l'autre,
par la pression du fluide capté ) l’entrée
du limiteur. Une vis de réglage (2)
permet d’ajuster la force du ressort, qui
le comprime. Le tiroir est maintenu
contre le siège (5) et la avalve reste
fermée tant que la force hydraulique qui
agit sur la face inférieure du tiroir est
insuffisante pour surmonter la force du
ressort
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