Réparation d’un aspirateur centralisé Cyclovac DL 200

Cette fois-ci il est question de réparer l’unité centrale d’un aspirateur centralisé de la marque Cyclovac (https://cyclovac.fr).

Il démarre mais il n’aspire pratiquement plus.

Le modèle objet de cet article est le Diplomate 200. Il est un modèle des années 80/90 et il n’est plus commercialisé.

Ces aspirateurs Cyclovac étaient, et son encore, fabriqués par la société Trovac (https://trovac.com/trovac_na_ca_fr).

Je ne trouve aucune information sur leur site.

Cet article sera l’occasion de documenter la réparation ainsi que de s’intéresser à son fonctionnement.
Comme pour tout objet il vaut bien savoir comment il fonctionne pour pouvoir mieux s’en occuper.

Bonne lecture !

 

La configuration personnelle

Je présente rapidement l’installation.

L’unité centrale est localisée dans le garage.

Ensuite par un système de tuyauterie rigide en PVC, le flux d’air est canalisé dans la maison.

Le système de tuyauterie dispose de 5 terminaisons. Chaque terminaison correspond à une prise murale.

Dans notre maison il y en a 5. Je leur donne un nom pour pouvoir plus tard les identifier dans cet article :

• Garage
• Cuisine
• Salon
• Etage – Couloir
• Etage – Pièce

La prise murale permet de brancher le raccord du tuyau flexible.

Le tuyau est celui-ci :

Dès que le raccord est inséré, l’aspirateur se met en marche. Le nettoyage peut commencer.

Les différentes prises au mur sont connectées à la centrale d’aspiration par un circuit de tuyauterie en PVC.

La référence de ces tuyaux est PVC 5501 de la marque Vaculine.

Son diamètre intérieur est de 50.8 mm.

Avec une estimation d’une longueur du circuit de 50m (une moyenne de 10m par prise sur une maison avec un étage), nous pouvons calculer le volume à décompresser :
Volume = π * r² * longueur = π * (0,0508/2)² * 50m =   π * (0,0254)2 * 50m = 0,1013 m³ = 101.3 litres

 

Intéressons-nous maintenant à comment l’unité centrale fonctionne

Je réalise un dessin pour identifier les parties qui nous intéressent pour comprendre le comportement sur l’air.

En noir les contours du châssis.

A l’aide des couleurs verts, l’on peut identifier trois étages :

• Dans l’étage le plus bas se trouve le système des filtres
• L’étage du milieu correspond à la chambre de décompression
• Dans l’étage le plus haut se trouvent les moteurs et la carte électrique de commande.

 

En bleu les 5 tuyaux qui arrivent depuis les prises.
Ils convergent tous vers un seul tuyau qui traverse les étages pour s’ouvrir dans celui le plus bas.

A l’intérieur de la cuve l’on aperçoit un cylindre. Il s’agit d’un grillage circulaire enveloppé par les filtres.

Dans ce modèle il y a deux filtres : un préfiltre antiblocage et un filtre traité Ultra-Fresh.

Le premier protège le deuxième des poussières les plus fines alors que le deuxième bloque les microparticules.
Ces deux filtres sont lavables et donc réutilisables.

C’est dans cette cuve que la poussière, et tout autre objet aspiré, se dépose. Cette unité d’aspiration est donc bien un modèle sans sac.

L’air du circuit est donc aspiré dans cette première cuve.

C’est le moteur sur la gauche (que j’appellerai 1) qui se charge de cette aspiration.

Le moteur 1 envoie toute l’air dans la chambre de décompression.

Le moteur 2, identique au moteur 1, aspire l’air de cette chambre pour l’expulser vers l’extérieur.

Par cette série de deux moteurs et de deux cuves l’on obtiens un flux d’air avec une dépression telle qu’elle est capable d’aspirer la poussière au bout du tuyau à l’autre bout.

Il s’agit de moteurs alimentés avec un courant alternatif 240V 50 Hz.
Un système rotor-stator assez classique à cage d’ecureil.
La puissance déclarée par le constructeur, et lisible dans l’étiquette extérieure, est de 1700 W. Compte tenu que les moteurs sont bien les seuls composants actifs, l’on peut estimer qu’un moteur tout seul absorbe 850 W.

Il s’agit de moteurs appelés « Moteur bypass ». Leur particularité est que l’air aspirée ne participe pas au refroidissement du moteur car cela est du ressort d’un système dédié. L’avantage de cette solution est que le moteur n’est pas investi par l’air vicié. Cela lui permet de disposer d’une durée très longue. Sur ce modèle il s’agit d’un petit simple système d’ailles de ventilation solidaire à l’arbre de rotation.

L’inconvénient est que ce système supplémentaire engendre une perte de puissance et une nuisance sonore plus importante.

Les moteurs de type Direct, appelés également « Throught flow », se comportement exactement de la manière inverse. Ils sont refroidis par l’air aspiré, ils sont moins bruyants, ils chauffent beaucoup, ils durent mois longtemps.

L’évacuation de l’air aspiré peut être de type périphérique ou tangentielle, donc soit l’air est expulsé tout autour dans le premier cas ou l’air est poussé plus loin via une conduite d’air tangentielle au moteur.

Les moteurs utilisés dans le DL 200 sont de type à évacuation périphérique. Le premier moteur doit de toute manière envoyer dans la deuxième cuve.

Le deuxième moteur quant à lui aurait pu être un modèle à évacuation tangentielle.

Le constructeur a néanmoins opté pour une solution d’avoir les deux moteurs identiques. Probablement pour une plus simple gestion des références des stocks, etc.

Néanmoins le deuxième est logé dans un capot avec une sortie sur le côté ce qui se traduit par une évacuation (presque) tangentielle.

 

Le compresseur

Le moteur sert ici à entrainer une compresseur.
Les caractéristiques du compresseur déterminent des paramètres comme le débit d’air et la dépression.

Ce modèle est composé de 3 étages de compression.

La force d’aspiration est proportionnelle au nombre d’étages du compresseur alors que le débit d’air est inversement proportionnel.  L’air doit traverser un circuit plus long à l’augmenter du nombre d’étages. Pour ceux qui veulent approfondir c’est une application de l’effet Magnun qui est un phénomène proche à l’effet Bernoulli mais sur un fluide compressible qui est l’air.

La forme du compresseur est également aussi importante. Ce modèle utilise un compresseur avec des ailles plates d’ancienne génération. Les moteurs modernes à ailles coniques permettent d’obtenir une dépression importante tout en gardant un débit d’air élevé.

Sans vouloir entrer dans les détails des spécifications d’un système d’aspiration dont je ne suis absolument pas un expert je profite de ce paragraphe seulement pour encourager le lecteur à s’y intéresser lorsqu’il fera son prochain achat.

Souvent la puissance absorbée (en W) et la nuisance sonore (en dB) sont les seules informations mises en avant par les vendeurs.

Sachez que la première ne dit rien sur les réelles capacités d’aspiration. La seule chose qui est sûre est que plus est grande plus votre fournisseur d’énergie sera content.

D’autres critères à prendre en comptes :

• Le flux d’air exprimé en mètre cube par heure
• Le water lift ou élévateur d’eau exprimé en centimètre d’eau qui indique la force d’aspiration
• Le Airwatt qui est le rapport entre le flux d’air et le water lift et qui indique la puissance de nettoyage utile. Cette information est désormais affichée par les constructeurs et c’est celle qui synthèse la performance globale.

 

Démontons ce compresseur

Comme je dispose désormais d’un moteur destiné à la déchetterie, c’est bien l’occasion pour le démonter.

Pour bien procéder il vous faudra une clé tube coudée à angle ou une clé à l’œil contre coudée. L’important sera de laisser libre la surface de l’écrou pour pouvoir tenir l’arbre du moteur avec un clé Allen.

L’air est aspiré par le trou de ce capot. Ce trou est orienté vers le bas de la cuve lorsque le moteur est installé.

Une fois l’écrou sorti de l’arbre, le bloc du compresseur se détache assez facilement du bloc moteur.

Les images qui suivent représentent l’intérieur en partant de la partie la plus proche au moteur.

La dernier étage.

Un ensemble composé de deux disques et un étage de compression entre les deux.

Une cuve contenant une troisième et dernièr étage de compression.

Ici une photo du moteur côté haute du compresseur.

L’air est compressé vers cette surface et la seule sortie dont elle disposer est sur les côtés.

On le voit mieux sur cette photo.

 

Cette photo nous montre les sortie finales prises par l’air.

Sur la droite l’on peut apercevoir une petite grille. Cette grille est une protection d’une membrane qui se trouve à l’intérieur.
Cette membrane est normalement fermée et elle s’ouvre lorsque la dépression est trop importante dans le bloc des compresseurs. Cela permettra au moteur de continuer à tourner même si quelque chose venait obstruer le circuit d’air.

 

La carte de commande

L’unité centrale est équipée d’une carte de commande. Comme expliqué en début d’article, l’aspirateur démarre lorsque le tuyau est branche sur une des prises. Chaque prise est donc équipée d’un simple système d’interrupteur normalement ouvert.

La commande est envoyée vers la carte qui démarrera les moteurs.

Une chose qui m’a particulièrement plu s’est la simplicité de la carte de commande avec des composants traversants et bien identifiés sur une PCB single layer.

Une panne sur cette carte due à une surtension ou un court-circuit ne rendra pas l’aspirateur centrale obsolète.

Je n’ai pas pris le temps de réaliser un schéma. L’on peut distinguer clairement :

• La section de filtrage EMI sur le haut
• Un transformateur 220V > 24 V
• Les 4 diodes d’un pont redresseur
• Le relai piloté par le parallèle des 5 interrupteurs et qui démarre les moteurs
• Une diode de protection en parelle au relai

On peut remarquer que sur la carte il y a une sérigraphie en indiquant un condensateur polarisé. Effectivement à cet endroit-là je m’attendais un condensateur de redressement qui est pourtant absent. Il n’y a pas d’électronique sensible à alimenter, l’absence de ce lissement ne doit pas trop gêner l’entrée du relai.

Si toutefois vous rencontriez des problèmes sur la carte où un composant aurait cramé vous pourriez m’écrire.

La carte est protégée par un fusible 10 A logé d’un porte fusible accessible depuis l’extérieur sans démonter le coffre de l’unité centrale.

 

Passons au diagnostic et à la réparation

Le temps passe, il faut que je répare l’aspirateur.

Je commence par le démonter et déjà je rencontre un problème bloquant.

Les différentes pièces sont assemblées à l’aide de vis à emprunt carré.

C’est la première fois dans ma vie où je vois une vis Robertson et je ne dispose pas d’un tournevis adapté. Heureusement que mon ami Jérémy dispose d’un set iFixIt avec l’embout et qui gentiment me prêt.

Ce n’est pas le moment pour écrire un chapitre sur la vis Robertson car sinon je n’en termine plus mais pour ceux qui veulent je suggère d’approfondir.
Si seulement Peter Robertons et Henry Ford s’y étaient mis d’accord aujourd’hui nous aurons probablement eu la vis à emprunt carré partout où il y a une cruciforme.

Une vis Robertons sur la droite de cette publicité de l’époque !

Le système se repose sur deux moteurs. Le diagnostic est rapide. Un des deux est cramé.

Ici une photo du rotor. L’on aperçoit deux terminaisons de la cage d’écureuil cassés.

Cela a pu arriver car les charbons sont arrivés en fin de courses et que leur ressort est sorti. Je ne connais pas l’ancienneté de ces charbons.

Terminaison que je retrouve coincés dans le stator :

Je ne vois pas de référence du moteur.

 

 

En poursuivant les recherches je trouve un vendeur en France qui semblerait vendre un moteur compatible. Il est compatible, il n’est pas équivalent, on verra plus tard dans l’article pourquoi.

https://www.aspiration-web.fr/moteur-type-cyclovac-mvac/2923-moteur-diplomat-200.html

J’échange avec un certain Joël à qui je peux poser des questions. Il est très disponible et très professionnel.

Seulement 3 jours plus tard je reçois un colis. Vive les sociétés françaises qui gèrent leur stock en France !

Il contient le matériel suivant :

• Moteur
• Joints
• Cosses
• Cadeau : oui, il y avait bien un cadeau 🙂

 

Le tout au prix de 205 € avec les frais de port offerts.

Je procède au remplacement du moteur et la substitution des joints d’étanchéité.

Sur la gauche en bas le nouveau moteur. Sur la droite l’ancien.

Je remonte l’unité centrale est la remet à sa place.

L’aspirateur ne fonctionne pas trop bien, le débit d’air et la puissance d’aspiration sont de loin comparables à celles que l’on avait auparavant.

Les deux compresseurs semblent être identiques. Je m’interroge sur l’équivalence du moteur.

Ancien moteur
Puissance absorbée : 850 W
Vitesse de rotation :  18 850 tr/m

Nouveau moteur
Puissance absorbée : 600 W
Vitesse de rotation :  13 450 tr/m

Est-ce que cette différence justifierait que l’aspirateur ne fonctionnerait plus ?

Le moteur est conçu par la société Ametek MAE, une société italienne.
www.ametekmae.com

Je leur envoie un message. Un référent pour la France m’appelle et me fournit des informations concernant le moteur. Il devait également m’envoyer des informations complémentaires par mail. J’attends toujours, presque un mois après je n’ai rien reçu.

Je contacte la société AMS par mail.

Joël, la même personne avec qui j’avais échangé avant l’achat, m’appelle.

A peine quelque minutes de conversation me suffissent pour comprendre que j’ai au téléphone une personne très compétente. Nous avons une conversation autour de l’étanchéité du circuit. Je m’aperçois que je n’avais pas correctement refait l’étanchéité du tuyau qui traverse la cuve de décompression et qui descend vers celle plus basse.

Je suggère l’inversion des moteurs pour avoir l’ancien sur la première cuve et le nouveau sur l’échappement. Joël me répond « qui peut le plus peut le moins ».

Après avoir suivi les conseils de Joël concernant, l’aspirateur a repris à fonctionner parfaitement.

L’ancien moteur est légèrement instable. Depuis une semaine il s’est arrêté une fois. Si cette anomalie devait se présenter à nouveau je contacterais AMS pour acheter un deuxième moteur ainsi que tous les joints d’étancheité y compris ceux circuilaires qui relient les deux cuves. En attendant je me mets en agenda de changer le 4 charbons dans 5 ans car si j’avais eu le carnet d’entretient peut-être que j’aurais pu éviter la casse. Donc rdv en mars 2029 sur cet article !

Etanchéité

Il est vrai que de mon coté j’avais commis une erreur que j’ai corrigé mais je me rends compte que l’on pourrait faire encore mieux.

Lorsque je démonte les prises je me rend compte qu’elles étaient probablement étanches il y a 30 ans mais qu’elles sont bien mois maintenant.

En rouge un joint en une matière plastique qui est devenu très dure avec le temps. Telle que l’embout est fait il n’est pas possible de les remplacer sans tout casser.
J’opte pour augmenter légèrement le diamètre du tuyau de la prise à l’aide de trois tours de ruban d’électricien.

Lorsque je démarre l’unité centrale, sa force d’aspiration est désormais tellement importante que récupère dans la cuve des objets qui étaient restés dans les tuyaux depuis des années.

 

Ventilateur comme anémomètre

Je ne dispose pas d’un anémomètre pour pouvoir mesurer le débit de l’air.

Déjà lorsque j’avais effectué l’entretien de la VMC j’en avais ressenti le besoin (voir l’article ici)

Je me dis qu’à l’aide d’un ventilateur d’une tour d’ordinateur je pourrais en fabriquer un.
Son alimentation nominale est de 12 V. A cette tension et sans limitation de courant il tourne à 2130 tr/min.

Lorsqu’il est alimenté à 6V, il tourne à 976 tr/min.
Avec seulement un écart de 89 tr/min par rapport à la moitié ((2130 tr/min /2) – 976 tr/min =89 tr/min) son comportement est presque linéaire.

Comme il s’agit d’un moteur DC, il pourrait fonctionner comme générateur et avoir un comportement linéaire également dans l’autre sens. Je pourrais alors créer une table de corrélation Volt > Tours/Minute > mètres/second > m³/second

Voici la configuration de test :

Lorsque je le fais tourner à l’aide d’un sèche-cheveux à 1 296 tr/min, il produit 1,2 V.

Dès que j’augmente la vitesse il retourne désormais 12 V fixe pendant quelques minutes après il ne retourne plus rien. Ce test a probablement abimé une partie de l’électronique de contrôle. Je garderai cette idée pour une prochaine fois avec un autre ventilateur.

Pour cette fois-ci je me contenterai de lire les nombres des tours. Je ne prendrai pas le temps de calibrer l’instrument. Ce qui m’intéresse ce sont bien des indicateurs absolus pour pouvoir comparer l’écart de rendement entre les différents points de mesure.

Pour cette fois-ci je me contente de mesurer la vitesse de rotation du ventilateur à l’aide d’un tachymètre à infrarouge.

Avec l’unité centrale démarré et débranchée du circuit, je mesure les vitesses de rotation suivantes :

• A l’entrée du tuyau vers la cuve :                                            1 850 tr/min
• A la sortie de l’échappement d’air du deuxième moteur : 6 110 tr/min

Nous avons donc un rapport de 1/3.

Je branche l’unité centrale au circuit. Les mesures suivantes sont donc effectuées dans des conditions opérationnelles :

• A la sortie d’air du deuxième moteur : 1 706 tr/min
• Prise murale Garage :  2 273 tr/min
• Prise murale Salon :     2 196 tr/min
• Prise murale Couloir :  2 066 tr/min
• Prise murale Etage :     2 167 tr/min
• Prise murale Placard :  1 670 tr/min

Je souhaite évaluer l’impact d’une prise mal fermée lorsque le tuyau aspire ailleurs.
La vitesse mesurée à la prise du Garage lorsque celle du Salon est ouverte est de 1 064 tr/min. Cela donne donc une chute de plus de 50%.

Je ferme toutes les prises, je court-circuite le relais pour démarrer l’unité et à la sortie du deuxième moteur je mesure 563 tr/min.

Ce débit d’air est la résultante de la combinaison des défauts dans le circuit PVC, dans et de la membrane de compensation des moteurs. J’aurais pu mesurer la deuxième de cette équation, cela sera pour une prochaine fois lorsque je ferai une autre séance d’entretien.

Mesures de gêne sonore

Pour cette séance je n’utiliserai pas un phonomètre mais plutôt l’application NoiseCapture installée sur un smartphone. Il s’agit d’une application disponible exclusivement dans le Google Store pour Android.

Ici une publication dont je vous conseille la lecture si vous commencez avec l’utilisation de cette application:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360132318306747?via%3Dihub

J’ai découvert l’existence de cette application grâce au groupe de chercheurs chez l’Université Gustave Eiffel et qui animent le projet SonoRezé.

Je commence par le garage, à un mètre de distance de l’unité centrale.

D’abord avec l’aspirateur non démarré:

Il y a quoi autour de 8 kHz qui puisse être si important ?

Pour que vous ayez une idée, 8 kHh c’est très aigu, c’st même possible que je ne l’entends pas (ou plus vus mes bientôt 44 balais). Le Troglodyte mignon, un passereau assez commun ici où j’habite, chante sur cette fréquence.

 

Ici avec l’aspirateur démarré :

L’on peut remarquer un bon 70 dB(A) à 315 Hz.

315 Hz fait 18 900 rpm qui correspond à la vitesse de rotation de l’ancien moteur.

 

La capture suivante représente la situation à l’intérieur de la maison en proximité de la prise murale du salon. La mesure a commencé avant le démarrage de l’unité centrale ce qui nous permet d’avoir dans la valeur de 34.4 db(A) comme la valeur la plus petite sans l’aspirateur en marche :

 

Pour avoir une idée de comparaison, notre aspirateur Miele qui date de 10 ans produit un bruit autour de 74 dB(A).

 

Combien un système de ce type coute à ce jour ?

C’est une des questions que l’on me pose assez régulièrement.

Ce modèle ne se faisant plus je ne saurais pas répondre. Néanmoins sur le site du fabricant l’on indique le modèle H2025 hybride comme étant le successeur du DL200.

Voici la page :

https://cyclovac.fr/cyclovac_eu_fr_fr/aspirateur-centralise-2025-hybride

Le prix de vente conseillé en France est à partir de 1 759,90 €

A la page suivante l’on retrouve des tarifs d’installation :

https://www.travaux.com/electricite/guide-des-prix/prix-de-linstallation-dune-aspiration-centralisee

Conduit d’aspiration PVC :   17€ x 50m = 850 €
Prise d’aspiration :                  90€ x 5   = 450 €
Kit de nettoyage :                    250 €

Avec une estimation de 50m de tuyauterie et l’utilisation des prix moyens, cela fait 3300 €.