Bien choisir

Moteur hydraulique orbital : cylindrée, couple, vitesse, montage

Choisir un moteur orbital type OMP, OMR ou OMS par le couple et la vitesse, avec le bon arbre, la bonne bride et un drain quand il le faut.

Par l'équipe SIZA, Colombiès (Aveyron) · Mis à jour le · 6 min de lecture

Moteur hydraulique monté sur le bâti d'une machine, alimenté par deux tubes rigides
Moteur hydraulique monté sur le bâti d'une machine, alimenté par deux tubes rigides — photo : MarkusHagenlocher, CC BY-SA 3.0 (source)

Un moteur hydraulique orbital se choisit par sa cylindrée (en cm³ par tour) : elle fixe à la fois le couple pour une pression donnée et la vitesse pour un débit donné. Les deux formules à retenir : couple (N·m) ≈ cylindrée (cm³) × pression (bar) ÷ 62,8 et vitesse (tr/min) = débit (l/min) × 1 000 ÷ cylindrée. Viennent ensuite le montage : série, bride, arbre, orifices et drain. Ce guide reprend ces choix pour les usages de la ferme, de la vis à grain à la balayeuse.

Comment fonctionne un moteur orbital

Un rotor à lobes tourne dans un stator qui a une dent de plus. Le rotor décrit une orbite autour du centre : d'où le nom. À chaque tour de l'arbre, il fait plusieurs tours d'orbite, ce qui donne un grand couple à basse vitesse dans un volume réduit, sans réducteur. Il en existe deux familles :

  • gérotor : les lobes du rotor frottent directement sur le stator ; simple et économique, pour des pressions modérées ;
  • géroler : des galets tournent dans le stator, ce qui réduit les frottements, améliore le rendement au démarrage et la durée de vie sous pression.

La distribution de l'huile vers les chambres est assurée soit par l'arbre lui-même (distribution par tiroir, sur les séries compactes), soit par un disque séparé (distribution à disque, sur les séries plus puissantes).

Les séries courantes

Les désignations OMP, OMR et OMS viennent du catalogue Danfoss et servent de référence à toute la profession : de nombreux fabricants proposent des moteurs interchangeables aux mêmes cotes (souvent notés BMP, BMR, BMS), et Eaton a ses propres séries équivalentes.

SérieCylindrées habituellesCaractèreEmplois types
OMP (et équivalents)environ 25 à 400 cm³Compact, économiqueVis, tapis, balayeuses, petits treuils
OMR (et équivalents)environ 50 à 400 cm³Le plus répandu, un cran plus robusteVis de distribution, enrouleurs, tarières, roues motrices légères
OMS (et équivalents)environ 80 à 500 cm³Distribution à disque, pressions plus élevéesEntraînements chargés, rotors lents, treuils
OMT, OMV (et équivalents)de 160 à plus de 800 cm³Gros couplesTarières lourdes, roues d'engins, grosses vis

Les cylindrées vont par paliers : 50, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400 cm³. Les pressions admises en continu vont d'environ 100 à plus de 200 bar selon la série et la cylindrée : lisez la fiche du fabricant.

Choisir par le couple et la vitesse

Partez du besoin : quel couple faut-il à l'arbre, et à quelle vitesse ?

CylindréeCouple théorique à 100 barCouple théorique à 150 barVitesse avec 20 l/minVitesse avec 40 l/min
80 cm³127 N·m191 N·m250 tr/min500 tr/min
160 cm³255 N·m382 N·m125 tr/min250 tr/min
200 cm³318 N·m478 N·m100 tr/min200 tr/min
315 cm³502 N·m752 N·m63 tr/min127 tr/min
400 cm³637 N·m955 N·m50 tr/min100 tr/min

Le couple réel est inférieur d'environ 10 à 20 % (frottements), davantage au démarrage. La pression à prendre en compte est la différence entre l'entrée et la sortie : une contre-pression au retour se soustrait. Deux règles pratiques :

  • à débit fixé par la pompe du tracteur, une cylindrée plus grande donne plus de couple mais moins de vitesse ;
  • un moteur trop petit, qui travaille toujours au tarage du limiteur, chauffe l'huile et s'use vite : prenez de la marge sur le couple.

Pour connaître le débit disponible, voir notre guide pompes à engrenages : cylindrée et débit.

Arbres, brides, orifices

  • Arbres : cylindrique claveté de 25 mm (OMP, OMR) ou 32 mm (OMR, OMS), cannelé (1 pouce à 6 cannelures, 1 1/4 pouce à 14 dents), conique avec écrou. Un pignon ou une poulie montés en porte-à-faux imposent une charge radiale : vérifiez qu'elle est admise, ou choisissez une version à roulements renforcés.
  • Brides : bride ovale à 2 trous, bride carrée à 4 trous, bride de roue (le moteur se monte dans un moyeu), ou version courte sans palier pour un accouplement direct.
  • Orifices : G 1/2 sur les petites séries, G 3/4 ou brides sur les plus grosses, parfois des filetages UNF à joint torique sur les versions américaines. Deux orifices principaux (A et B) et souvent un orifice de drain.

Le drain et le sens de rotation

Un moteur orbital est réversible : on inverse le sens en inversant l'alimentation de A et B. Le sens correspondant à chaque orifice est donné par le fabricant, vu côté arbre. Le joint d'arbre, lui, ne supporte qu'une pression limitée. La plupart des moteurs le mettent à l'abri par des clapets internes reliés au côté basse pression. Un drain externe, raccordé directement au réservoir, devient nécessaire quand la pression de retour est élevée : moteurs montés en série, retour long ou étranglé, moteur qui freine une charge. Un joint d'arbre qui fuit sur un moteur récent signale presque toujours une contre-pression trop forte ou un drain bouché.

Un moteur orbital n'est pas un frein : ses fuites internes le laissent tourner lentement sous une charge, même distributeur fermé. Un treuil, un élévateur ou toute charge suspendue exige un frein mécanique ou une valve d'équilibrage. Ne travaillez jamais sous une charge tenue par un moteur hydraulique, et ne débranchez aucun flexible sous pression.

Applications à la ferme

  • Vis de remorque distributrice, vis à grain : 160 à 400 cm³ selon le diamètre de vis ; un débit réglable permet d'ajuster la vitesse.
  • Balayeuse frontale : cylindrée plus faible pour une vitesse de brosse plus élevée.
  • Enrouleur de flexible ou de câble, tarière : couple élevé, basse vitesse.
  • Tapis, rouleaux, petites roues motrices : série OMR ou OMS selon la charge.

Pour les rotors rapides (broyeurs, pompes entraînées), on utilise plutôt des moteurs à engrenages ou à pistons : un orbital n'est pas fait pour tourner à plus de quelques centaines de tours par minute en continu.

Montage et mise en service

  1. Vérifiez que l'arbre et la bride correspondent au support, sans forcer au montage : un accouplement désaligné use le moteur en quelques heures.
  2. Remplissez le moteur d'huile propre par un orifice avant de brancher.
  3. Raccordez le drain s'il est prévu, sur un retour libre au réservoir.
  4. Démarrez à faible débit et sans charge, dans les deux sens, pour chasser l'air.
  5. Contrôlez la pression de travail en charge et la température de l'huile.

Pannes courantes

SymptômeCause probableAction
Fuite au joint d'arbreContre-pression au retour, drain absent ou bouchéDrain externe, retour libre, joint neuf
Perte de couple à chaudUsure interne, fuitesMesurer la fuite au drain, remplacer le moteur
Rotation saccadée à basse vitesseAir dans le circuit, usure, débit trop faiblePurger, contrôler la pompe
Vitesse trop faibleDébit insuffisant, limiteur qui s'ouvreMesurer débit et pression
Moteur bloquéPollution, grippage, charge excessiveContrôler l'huile et les filtres avant de remplacer

Un moteur remplacé sans nettoyer le circuit repart avec la pollution qui a tué le précédent : voir la propreté de l'huile hydraulique.

Commander

Relevez la plaque du moteur (série et cylindrée), le type d'arbre, de bride et d'orifices, et la présence d'un drain. Vous trouverez les moteurs dans le rayon moteurs hydrauliques, les distributeurs pour les commander dans distributeurs (voir aussi choisir un distributeur), et les raccords dans raccords hydrauliques.

Questions fréquentes

Comment calculer le couple d'un moteur hydraulique ?

Couple théorique (N·m) ≈ cylindrée (cm³) × différence de pression (bar) ÷ 62,8. Un moteur de 200 cm³ sous 150 bar donne environ 478 N·m théoriques ; le couple réel est inférieur de 10 à 20 %, davantage au démarrage.

Quelle vitesse donne un moteur orbital ?

Vitesse (tr/min) = débit (l/min) × 1 000 ÷ cylindrée (cm³). Avec 40 l/min, un moteur de 200 cm³ tourne à 200 tr/min et un moteur de 400 cm³ à 100 tr/min.

Quand faut-il raccorder le drain d'un moteur orbital ?

Quand la pression de retour est élevée : moteurs montés en série, retour long ou étranglé, moteur qui freine une charge. Le drain va directement au réservoir. Un joint d'arbre qui fuit signale presque toujours une contre-pression trop forte ou un drain bouché.

Un moteur hydraulique peut-il tenir une charge à l'arrêt ?

Non. Ses fuites internes le laissent tourner lentement sous une charge, même distributeur fermé. Un treuil ou toute charge suspendue exige un frein mécanique ou une valve d'équilibrage.

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