Le compresseur York
Sommaire
- Généralités
- Fonctionnement
- Aspect extérieur
- Lubrification
- Caractéristiques
- Dissection
- Comprimer de l'air avec le York
- Liens indispensables
- Récupérer un York
- Sociétés proposant des kits basés sur le York
Généralités
Parmi les différents compresseurs de climatisation détournés de leur destination pour disposer d'air comprimé, le York est de très loin le plus populaire, au moins aux USA, et plus particulièrement chez les propriétaires de Jeep's.
Il y a plusieurs raisons à cela :
- sa disponibilité : il s'agit d'un modèle assez ancien et répandu sur les américaines des années 70 et du début des années 80. Il est donc pour eux facile d'en récupérer à moindre coût. Le site du constructeur, Climate Control Inc. (CCI), indique que plus d'un million de poids lourds sont équipés de ce compresseur en Amérique du Nord, que ce soit en climatisation de véhicules, en froid industriel, ou pour des transports frigorifiques.
- l'existence de kits d'adaptation prêts à l'emploi distribués par certaines sociétés, notamment Bronco Air et Kilby Enterprises
- sa facilité de mise en oeuvre du fait de sa conception classique : vilebrequin et pistons. Pour plus de détails sur les types de compresseurs existants, voir Compresseurs embarqués. Ce compresseur peut être utilisé tel quel pour fournir de l'air comprimé, et, sans aucune modification, ne rejette pratiquement pas d'huile à condition d'être monté verticalement.
- c'est un compresseur dont la poulie peut tourner, contrairement à la plupart des autres, dans n'importe quel sens (horaire ou anti-horaire). Ceci peut être déterminant dans le choix du compresseur au cas où l'entraînement ne peut se faire que dans le sens anti-horaire (entraînement par le dos d'une courroie Poly V®).
Par contre, il a deux inconvénients majeurs :
- son encombrement et son poids, largement supérieurs à ceux de modèles plus récents (à plateau)
- la faible disponibilité en Europe. Il semble difficile à trouver en récupération. Jusqu'à présent la seule certitude est qu'il a été monté sur des Volvo, ainsi que sur les Porsche 911 de première génération. Il a également été monté en option sur le tout premier Range Rover. Son montage imposait le déplacement de l'alternateur en raison du volume occupé. On peut le voir sur le fameux RR écorché de la collection Dunsfold.
Le compresseur photographié plus bas m'a été donné par un Landmaniac, Didier, alias DD-Lac33.
Fonctionnement
Cet écorché permet de comprendre immédiatement son principe de fonctionnement : deux pistons parallèles, deux bielles tournant sur des coussinets, une culasse comportant des clapets à lamelles. Difficile de faire plus simple.
Écorché du York
Aspect extérieur
Un York vu de côté : comme on peut le constater, il est encombrant. Il possède un vilebrequin et deux pistons en ligne.
Un York dépourvu de sa poulie
Lubrification
La lubrification est assurée par barbotage dans le carter. La pressurisation de ce carter est assurée par une conduite interne le reliant à la pression la plus faible, c'est à dire la succion (aspiration). Ce compresseur, et c'est un avantage en ce qui concerne le rendement d'une climatisation, est celui qui fait circuler le moins d'huile. Celle- ci a en effet tendance à s'accumuler au niveau de l'évaporateur en en réduisant l'efficacité. Cet argument est mis en avant par le constructeur du York : Climate Control Inc. (CCI)
Pour mémoire, à l'exception des compresseurs swash plate, la lubrification ne se fait pas par circulation d'huile véhiculée par le fluide frigorigène même si de l'huile est forcément présente dans le circuit. Il y en a simplement en raison des inévitables pertes à travers la segmentation, et de la canalisation interne reliant carter et succion.
Attention ! Ce compresseur est muni d'un bouchon servant au remplissage du carter d'huile et au contrôle de son niveau. Il ne faut en aucun cas chercher à vérifier soi-même ce niveau. Ceci doit impérativement être effectué par un professionnel. En effet, le contrôle se fait en suivant une procédure particulière destinée à ramener vers le corps de compresseur l'huile déposée au fond de l'évaporateur et de la "bouteille". Ensuite, le compresseur est isolé du reste du circuit grâce aux vannes de service, puis dépressurisé. Enfin, le bouchon peut être ouvert afin d'y introduire la jauge, et de faire un éventuel complément de lubrifiant. A la fin de l'opération, le circuit doit subir une recharge afin de compenser la perte occasionnée. Ouvrir le bouchon sans précaution particulière, c'est risquer de le transformer en un projectile propulsé par la forte pression régnant dans le circuit, et s'exposer à des gelures dues au froid intense généré par la détente du gaz. Ceci est particulièrement dangereux pour les yeux.
Caractéristiques
Le compresseur est muni d'une plaque constructeur donnant tous les renseignements utiles
Plaque d'identification
En utilisation air comprimé, la seule information importante est celle symbolisée par ER 210L :
- E ou SC : E pour "Heavy Duty", SC pour "Super Compact". Il ne sera question ici que du Heavy Duty puisque c'est celui qui a été décortiqué
- R ou T ou F désigne le type de raccord. R pour "Rotalock", T pour "Tube O", F pour "Flange" (le type présenté ici)
- 2 pour 2 cylindres
- 10 ou 09 ou 06 donne la cylindrée approximative en cubic inches. 169, 142 et 100 cc respectivement
- L ou R indique de quel côté est située l'aspiration : gauche ou droite. Ceci indique également de quel côté se situe une canalisation interne reliant l'entrée du compresseur et le carter. Cette information permet de savoir de quel côté le compresseur peut être monté en position inclinée, sachant que l'aspiration doit se situer au point le plus haut si aucune modification n'est faite.
Il existe, pour le modèle Heavy Duty dont il est question ici, trois versions : 100 cc, 142 cc, et 169 cc. L'alésage est toujours le même, 47.63 mm, la différence se faisant sur la course : 28.07 mm, 39.95 mm, et 47.40 mm.
La visserie est un panachage d'UNC, d'UNF, et d'UNS dont seuls les anglo-saxons ont le secret.
La cylindrée est également identifiable par la forme de l'extrémité du vilebrequin recevant la poulie
- chanfrein(à gauche) : modèle 206, 100 cc
- gorge (au milieu) : modèle 209, 142 cc
- rien, bord vif (à droite) : modèle 210, 169 cc
100 cc / 142 cc / 169 cc
Dissection
Il est indispensable de disposer d'un jeu de douilles impériales.
Le couvercle vu de dessus. Il est ici équipé de raccords du type "flange". Le plus gros diamètre d'un compresseur correspond toujours à l'aspiration, repérée par un "S" pour "succion". C'est un modèle "succion à droite", qui peut travailler couché à gauche.
Le couvre culasse
Une fois le couvercle déposé, on accède à la culasse et ses clapets. Le joint métallique est ici toujours à sa place.
La culasse avec ses clapets
Le joint du couvercle a été retiré. Il pourra être réutilisé.
On voit les deux clapets de refoulement, et tout autour, les perforations correspondent aux orifices d'entrée (succion). Le débattement des clapets de sortie est limité par des butées qui cachent partiellement ces derniers, en forme de couronne.
La culasse sans le joint
L'envers de la culasse (côté cylindres). Le joint n'est pas d'origine, car il est détruit lors du démontage. Celui-ci a été réalisé à la main (voir Confectionner un joint plat).
On voit les orifices de sortie, et en périphérie les clapets d'admission, également en forme de couronnes. La culasse est positionnée par deux douilles que l'on voir en haut et en bas de l'image.
L'envers de la culasse
Les deux cylindres avec les pistons en place.
Cylindres et pistons
Un vilebrequin monobloc, deux bielles à chapeaux, un roulement à chaque extrémité. Il est d'une conception très simple, se rapprochant de celle des compresseurs d'atelier à pistons. La seule différence est que dans ce dernier cas, les cylindres sont généralement en V et non en ligne.
Le vilebrequin
Sur un compresseur de climatisation, contrairement à un compresseur d'air, le carter ne peut pas être relié à l'atmosphère. Il est relié à la plus basse pression disponible, c'est à dire l'entrée (3 bars y règnent).
La communication entre carter et admission est effectuée par un passage usiné dans la fonderie, et relié à une des chambres que l'on voit de part et d'autre des cylindres sur l'image ci-dessus.
Le conduit débouche au fond et à l'avant (côté poulie) de la chambre située côté entrée du compresseur. Le diamètre est égal à 4 mm.
La canalisation de pressurisation du carte
vue côté succion
Cette canalisation interne aboutit à l'avant du carter. Pour y avoir accès, il faut déposer le joint avant.
La canalisation de pressurisation du carter
vue côté carter
Comprimer de l'air avec le York
Les modifications à réaliser sont évidentes et visent à lui donner une configuration strictement identique à celle d'un compresseur statique d'atelier :
- pas de communication entre carter et succion
- présence d'une mise à l'air libre (atmosphérique)
Obturer la communication carter / succion
Pour obturer cette canalisation, il est indispensable de déculasser le compresseur, de retirer la poulie, l'embrayage et le joint antérieur de soie (queue) de vilebrequin. Le joint de culasse est un joint fibre qui sera détruit lors du démontage. Entre culasse et couvercle supérieur (celui qui porte les raccords), le joint métal / élastomère ne sera pas abîmé et pourra être réutilisé. Il faudra donc remplacer ou refaire le joint de culasse (voir Confectionner un joint plat).
Le démontage de la culasse ne comporte pas de difficulté particulière. Il en est de même pour poulie et embrayage.
Il est indispensable de disposer d'un jeu de douilles impériales.
La dépose du joint de queue de vilebrequin doit se faire avec soin, car il ne s'agit pas d'un joint spi classique, mais d'une bague en carbone. C'est un élément fragile.
Le joint avant doit être retiré. Pour cela, il suffit d'un petit tournevis. La périphérie du joint est métallique et il est facile de le retirer en s'appuyant du le carter et en faisant levier. Il faut procéder avec délicatesse, millimètre par millimètre, en tournant. Il est préférable de retirer la clavette afin de ne pas risquer de rayer ou de casser la bague carbone lors du retrait.
- l'anneau brillant est une bague en carbone
- joint torique de la plaque de fermeture
- clavette
Dépose du joint de vilebrequin
La bague carbone (1) est enserrée dans une bague en élastomère, elle même contenue dans une bague en tôle. Une rondelle ondulée servant de ressort pousse le joint carbone contre la plaque de fermeture et assure ainsi l'étanchéité. La base du joint (3) prend appui sur le chemin intérieur du roulement antérieur du vilebrequin. Ce joint tourne donc théoriquement avec le vilebrequin. Il est monté assez serré sur l'axe, et sa remise en place devra se faire en le poussant parfaitement à plat afin de le pas l'endommager.
Détail du joint
La canalisation peut alors être obturée. Il y a juste la place pour passer, sans qu'il soit nécessaire de démonter le vilebrequin. L'orifice fait 4 mm de diamètre. Après dégraissage soigneux, il suffit d'y introduire une morceau de métal de ce diamètre et de deux ou trois centimètres de long enduit de colle époxy ou de résine du genre Loctite Quick Metal® ou encore Scellroulement®.
Un fer rond de 4 mm passe juste
Une solution plus "propre", et c'est celle qui a été adoptée, est de tarauder le passage à M5 sur un centimètre de longueur, puis d'y visser (avec utilisation d'un produit freinfilet) une vis de type HC (hexacave sans tête). Ceci impose de disposer d'une rallonge pour tenir les tarauds et d'agir depuis le haut, ou alors de déposer le vilebrequin (ce qui oblige à déposer également les couvercles postérieur et inférieur ainsi que les chapeaux de bielles. L'opération a été réalisée côté cylindres, avec une rallonge sur le taraud (photo non disponible).
Mise à l'air libre
Il faut maintenant réaliser une véritable mise à l'air libre du carter. On dispose sur les faces droite et gauche du carter de deux bouchons servant au remplissage et au contrôle de niveau d'huile.
Orifice de remplissage d'huile
Les orifices on un pas en 3/8" UNF. Il suffit de remplacer un des deux bouchons par un système de raccord banjo dont la tubulure sera terminée par un filtre à essence protégeant le carter des poussières.
3/8" UNF
Un tel banjo est facile à se procurer car il s'agit d'une dimension très courante. Par exemple, le raccord de mise à l'air libre des ponts sur les Land Rover's fait ce diamètre. C'est également le diamètre utilisé pour les raccords de freinage de motos. Par contre, les boulons percés 3/8" qui viennent s'y placer ont un pas différent (plus fin, peut être UNC).
- raccord de mise à l'air libre de pont
- raccord de freinage de moto
- il faut laisser à sa place le joint torique d'origine car il a un logement en creux, et utiliser en plus un joint fibre de part et d'autre du banjo
Raccords "banjo"
Il faut prendre garde à ce que le boulons creux du raccord banjo ne dépasse pas dans le carter.
Il doit être possible de se procurer facilement un raccord avec ses joints et son boulon auprès d'un fournisseur ou atelier spécialisé dan,s le freinage ou l'hydraulique industrielle. Par contre, ces pas de vis ne sont pas ceux utilisés en équipement pneumatique, et les raccords banjo y sont introuvables. Sinon, à partir du moment où l'on dispose d'un boulon 3/8" UNF, il est très simple de faire un alésage non débouchant dans son axe, et un autre selon un diamètre, en regard de la gorge du raccord banjo.
En ce qui concerne les raccords, ceux de pont et de freinage ont une section de passage un peu faible (2 mm environ). Il est facile de les agrandir pour améliorer la communication entre carter et air extérieur.
Raccordement maison
Pour la réalisation d'un boulon pour raccord banjo, voir...
Divers
Les taraudages de fixation, au nombre de 12, sont en 3/8". Il est possible de les retarauder en M10, ce qui rend plus simple la réalisation du support. Le fabriquant, Climate Control Inc. (CCI), indique que le compresseur doit être fixé par au moins 6 boulons.
Ainsi modifié, le compresseur peut être incliné jusqu'à 90° de chaque côté. Mais il est bien évident que plus les cylindres seront verticaux, et moins il y aura de rejets d'huile à travers la segmentation.
Reconstruire un York est possible : ce compresseur est toujours fabriqué, essentiellement pour le marché poids lourds et véhicules frigorifiques. Toutes les pièces peuvent être remplacées, et les adresses sont très faciles à trouver sur le Web, en particulier en Europe. Les prix ne semblent pas excessifs.
Récupérer un York
Ce compresseur a été monté dans les années 70 et 80 sur d'innombrables véhicules. Il semble très facile à se procurer aux USA, mais en France, c'est une autre paire de manches : les automobiles de cet âge ont depuis belle lurette disparu des casses. Il faudra rechercher du côté des Porsche, Audi et Volvo.
En matière de revente de pièces d'occasion, les casseurs ne s'intéressent qu'à la demande, et non la rareté. Au contraire, la rareté d'un véhicule constitue un manque à gagner pour eux s'ils raisonnent en termes de coût de stockage / bénéfice de revente par unité de surface. Ce type de compresseur ne peut intéresser que des collectionneurs de véhicules anciens, et des bricoleurs, c'est à dire peu de monde. Son prix ne peut donc être que très modique.
Liens indispensables
Le site de la société fabriquant les compresseurs York :
Climate Control Inc. (CCI)
Manuel de service du compresseur York (accès direct)
Le manuel de service comporte tous les renseignements utiles, avec en particulier les dimensions de visserie, les couples de serrage, les quantités d'huile à utiliser, et les cotes détaillées.
Pages décrivant la modification effectuée ci-dessus :
York Compressor Oil System Modification
York Compressor Modification
dans les deux cas, les auteurs ne réalisent pas de mise à l'air libre, ce qui semble quelque peu anti-mécanique...
Sociétés proposant des kits basés sur le York
Systèmes d'air comprimé commerciaux basés sur le compresseur York, et distribués sous forme de kits d'adaptation ou d'ensembles complets prêts à être installés sur de nombreux véhicules (Jeep surtout) :
Bronco Air
Kilby Enterprises
Ces deux sociétés proposent des poulies PolyV® en remplacement des la poulie trapézoïdale d'origine, ce qui est indispensable pour le montage sur certains véhicules récents.
