Détendeurs compensés et non compensés

Nous allons voir ce que sont des détendeurs compensés et non compensés et à quoi cette compensation peut bien servir. Ceci est valable pour toutes les marques (Scubapro, Aqualung, etc…).

Tout d’abord, je vais préciser que nous allons parler ici de détendeurs conçu pour la plongée autonome appelés aussi « à scaphandre autonome ». En d’autres termes, des détendeurs reliés directement à un réservoir de gaz embarqué avec le plongeur (bouteille).

En opposition avec les détendeurs pour la plongée « au narguilé » dont le gaz provient directement de la surface.

À quoi servent les détendeurs de plongée ?

Les détendeurs de plongée permettent de respirer un gaz embarqué alors que l’on se trouve en total immersion.
La grande majorité des gaz embarqués utilisés en plongée sont : 

• l’air 
• l’air enrichi
• l’oxygène
• certains mélanges à 3 gaz comme le trimix (oxygène, azote, hélium)

Principe de fonctionnement des détendeurs de plongée

Les détendeurs de plongée permettent de réduire la pression d’un gaz hautement comprimé en une pression plus facilement respirable. De plus, ce gaz sera amené à la pression ambiante.
Si l’on nomme Des détendeurs au lieu d’un détendeur, c’est que ceux-ci sont divisés en 2 parties distinctes. Du reste, ils ont chacun une fonction bien précise.
Tous les détendeurs autonomes de plongée actuels sont divisés en 2 parties :

• 1ère partie appelée 1 étage
  Fixé directement sur la bouteille du plongeur, celui-ci réduit la haute pression contenue dans la bouteille (entre 200 et 300 bars), en une pression moyenne qui est d’environ 10 bars.
• 2ème partie appelée 2ème étage
  Fixé à un tuyau flexible et mis en bouche du plongeur, celui.ci réduit la moyenne pression résultante du premier étage en une pression plus facilement respirable par le plongeur. La pression résultante d’un deuxième étage sera à la pression ambiante.

Types de détendeurs de plongée existant

Nous l’avons dit, la composition des détendeurs de plongée est principalement faite de 2 parties distinctes. Voyons de plus prêt leurs principales composantes et leurs types.

Le 1er étage

Il existe 2 types de 1er étage. Le 1er étage à piston et le 1er étage à membrane.
Bien que leurs fonctions soient identiques, c’est au niveau du mécanisme que cela change. Pour le commun des mortels, cela ne se distinguera pas. Cependant, certains plongeurs préfèreront le mécanisme à piston alors que d’autres ne jureront que par le mécanisme à membrane.
Pour tout vous dire, cela ne changera pas votre manière de plonger. De surcroit, ils sont tout aussi fiables les uns comme les autres. Comparez 2 moteurs de voiture de sport, sans citer de marque et regardez leurs caractéristiques. Tous deux auront des données impressionnantes sur papier qui ne pourront se distinguer que sur des bancs d’essais.

Pour chacun de ces 2 types de détendeurs, il existe des détendeurs compensés et des détendeurs non-compensés.

Le 2ème étage

En ce qui concerne les détendeurs 2ème étage, il n’y a sensiblement pas de distinction au niveau du mécanisme. Cependant, ils se distinguent plutôt sur l’évacuation du gaz.

Classique	En forme de pommeau de douche
Lors de l’expiration du gaz par le plongeur, celui-ci s’évacue sur les 2 cotés.	Lors de l’expiration du gaz par le plongeur, celui-ci s’évacue sur un seul coté.

Comment fonctionnent les détendeurs 1er et 2ème étage ?

Après le montage des détendeurs sur une source d’approvisionnement en gaz (bouteille), voici différentes situations afin d’en détailler le fonctionnement.
Mais avant toute chose, il faut dire ou rappeler que tous les détendeurs de plongées sont dit « A panne sûre« .

Mais que veut dire le terme « A panne sûre » ?

Le terme « A panne sûre » indique simplement que tous les clapets d’ouverture de gaz sont dans le sens du flux. En d’autres termes, par défaut, tous les clapets du détendeur 1er et 2ème étage sont ouvert et laissent passer le gaz. Cela a pour avantage que si vos détendeurs ont un problème, ils fourniront toujours du gaz, à moins que la source d’approvisionnement soit vide, naturellement.

Les détendeurs de plongée, malgré qu’ils soient dit à panne sûre, n’ont pas tous leurs clapets en aval. Cependant, grâce à un jeu de poussée de ressorts, ils deviennent à panne sûr malgré leurs clapets en amont (valable notamment pour les détendeurs à membrane).

Qu’est-ce qu’un clapet ?

Un clapet est simplement une soupape ou un système qui se lève ou se ferme pour permettre ou empêcher le passage d’un fluide ou d’un gaz.
Quand celui-ci est placé en « amont« , c-est-à-dire à contre-sens du fluide ou du gaz, il aura tendance à se fermer quand le gaz / fluide arrivera dessus. Typiquement pour les détendeurs de cuisinière à gaz, car il faut absolument que le gaz ne s’échappe pas lors d’un problème de détendeurs.
A l’inverse, le clapet placé en « aval« , est positionné dans le sens du fluide ou du gaz. Par conséquent, il laissera passer le gaz / fluide dans le cas d’un problème de celui-ci ce qui est parfait dans le cadre de la plongée. On appelle tous systèmes de clapet aval un système à panne sûre.

 

Fonctionnement des détendeurs au repos et sans respirer

Lorsque l’on ouvre la bouteille, l’air sous haute pression arrive dans la chambre haute pression du 1er étage et passe dans la chambre moyenne pression du 1er étage. Là, le gaz se détend car il entre dans une chambre plus grande que par là où il est entré.
C’est comme cela que l’on diminue la pression d’un gaz. Il faut simplement le faire arriver dans un endroit plus large que par là où il arrive. D’où son nom de « détendeur » car le gaz se détend !

Puis, il s’engouffre dans les tuyaux moyennes pressions, remplit la chambre moyenne pression du 2ème étage qui, une fois remplie, va refermer son clapet d’entrée et contre-carré le ressort qui est très légèrement plus faible que la pression régnant dans le 2ème étage.

Les tuyaux se remplissent, la chambre moyenne pression du 1er étage se remplit également et va refermer la chambre en appuyant sur le clapet, dont le ressort est très légèrement plus faible que la pression dans la chambre moyenne pression. La chambre haute pression du 1er étage se remplit et un état d’équilibre s’installe dans les détendeurs. Nous appelons ça l’équipression.

Nous avons maintenant l’ensemble mis sous pression et prêt à fonctionner.

Fonctionnement des détendeurs lorsque le plongeur inspire

Lorsque le plongeur inspire (voir l’effort inspiratoire et l’effet Venturi), une grosse membrane, installée sous le capot du 2ème étage, va aider à l’ouverture du clapet d’entrée de la chambre moyenne pression de celui-ci. Le gaz va pénétrer dans le boitier et s’engouffrer finalement dans la bouche du plongeur. Se déséquilibre de pression va ouvrir le clapet de la chambre moyenne pression du 1er étage et laisser passer le gaz sous haute pression. Celui-ci fera le chemin décrit plus haut lors de l’ouverture de la bouteille.

Une fois que le plongeur arrête d’inspirer, le gaz arrivant dans la chambre moyenne pression du 2ème étage va remplir celle-ci et refermer son clapet d’entrée une fois pleine. Les tuyaux se remplissent, ainsi que la chambre moyenne pression du 1er étage qui va refermer son clapet d’entrée une fois la chambre remplie. Un nouvel état d’équilibre s’installe. Durant cette phase, le plongeur aura certainement expiré son gaz et pourra recommencer avec une nouvelle inspiration.

Détendeurs compensés ou non-compensés ?

Nous avons parlé d’effort inspiratoire de manière général. Il faut savoir que pour un détendeur non-compensé, l’effort inspiratoire dépendant aussi de la pression restant dans la bouteille. En effet, plus la pression dans la bouteille diminue, plus l’effort inspiratoire pour ouvrir les clapets sera important.

Il est à noter que les détendeurs de plongée sont réglés à l’effort inspiratoire comme si vous étiez à 50 m de profondeur avec 50 bars dans la bouteille à l’altitude 0 m.

Ce n’est pas un effort monstrueux quand tout va bien et que vous évoluez dans des conditions de calme et de détente.

Mais imaginez maintenant que vous êtes en plein effort (chose à éviter au maximum) et bien, dans de telles conditions, cela aura un impact significatif sur votre apport en oxygène afin d’éviter un essoufflement.

Les détendeurs compensés ou surcompensés ne sont pas impactés par la pression restante dans la bouteille. Que vous ayez 150 bars ou 50 bars à 10 m ou à 50 m de profondeur, l’effort inspiratoire sera toujours identique.
Le contre-effet de cette compensation est que si vous respirer trop rapidement, il aura plus tendance à se mettre en débit continu que des détendeurs non compensés.

Qu’est-ce que la compensation ou surcompensation ?

Voyons maintenant de quoi il s’agit réellement.
Nous avons dit qu’un détendeur non compensé avait un effort inspiratoire pour ouvrir les clapets dont l’effort dépend aussi de la pression dans la bouteille.

Principe de fonctionnement de la compensation

Si l’air arrive directement sur le clapet non-compensé, sa pression (la pression de la bouteille) influencera l’effort pour l’ouvrir. À l’inverse, si l’air arrive latéralement sur le clapet (compensé), il n’influencera pas son effort d’ouverture (article sur l’effort inspiratoire et l’effet Venturi).

La surcompensation est juste un système d’aide à l’ouverture et à la fermeture des clapets sur le 1er étage.

Comment reconnaître les détendeurs compensés ?

En ce qui concerne le 1er étage, c’est assez simple et visuel alors que le 2ème étage, pas du tout.
Un 1er étage en ligne est un détendeur non-compensé et s’il forme un L, alors il est compensé.
Pour le 2éme étage, il faut lire la doc du constructeur, bien que certains signes extérieurs peuvent indiquer s’il est compensé.
S’il a une mollette de réglage de l’effort inspiratoire, alors il est forcément compensé mais l’inverse n’est pas vrai.

1er étage non-compensé (en ligne)	1er étage compensé (en L)

Quels détendeurs choisir ?

Bien que les détendeurs 1er et 2ème étage soient tous d’excellents détendeurs, cela va dépendre essentiellement de l’endroit où vous allez plonger.
Prenez note que c’est du matériel que vous pourrez utiliser durant toute votre vie de plongeur, donc ne faites pas la fine bouche là-dessus. C’est un investissement et c’est votre vie aussi qui en dépend.

Plongeur occasionnel

Si vous êtes un plongeur occasionnel et plongez en voyage uniquement, des détendeurs non-compensés et le plus léger possible, feront tout à fait l’affaire. Attention, car les modèles en étriers sont plus lourds que les systèmes à vis DIN. Cependant, certains pays n’utilisant que les systèmes à étrier (continent américain), soit il vous faudra vous munir d’un adaptateur DIN vers étrier qui sera sensiblement toujours plus léger que l’étrier d’origine, soit il vous faudra pendre le système étrier directement.

Plongeur profond

Si vous faites partie de la catégorie des plongeurs profonds (30 m et plus), alors je vous conseille d’avoir des détendeurs compensés. Plus cher mais bien plus performants en profondeur.

Plongeur en eau froide, occasionnel ou non

Certaines marques font la différence entre leurs détendeurs pour eau froide (en dessous de 12°) et ceux pour eau tempérée (12° et plus).
Aqualung notamment à un flocon de neige gravé sur ses détendeurs d’eau froide, alors que Scubapro, ne fait aucune différence et peuvent évoluer dans toutes les températures. D’autres encore, donnent des noms très explicite à leurs détendeurs d’eau froide comme le Mares Proton ICE.

J’ai personnellement opté pour des détendeurs compensés pour eau froide, car je plongeais toute l’année dans un lac froid.

Plongeur technique, évolutif ou exigeant

Si vous vous prédestinez à la plongée technique ou vous pensez toucher à toutes les sortes de plongée existante ou simplement un plongeur exigeant, alors je vous conseille des détendeurs compensés avec le système DIN pour eau froide. En effet, les détendeurs à étriers sont plutôt mal vu dans le monde de la plongée technique et ne donne pas une entière confiance dans des endroits moins ouvert comme des pénétrations en grotte ou des épaves.

Voir les détendeurs surcompensés