Pneumatique agricole Comment transmettre un maximum de puissance au sol ?

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Il ne suffit pas d'avoir de la puissance pour améliorer la traction du tracteur, encore faut-il partir sur la série la plus adaptée et optimiser la pression de gonflage. Voici quelques clés pour vous aider à maximiser la puissance qui passe au sol : série, configuration du tracteur, construction, pression de gonflage, technologie... les paramètres sont nombreux pour augmenter la surface de contact avec le sol et ainsi améliorer la traction.

Maximiser le passage de la puissance moteur au solPression de gonflage, construction, technologie, configuration... nombreux sont les facteurs qui influent sur la capacité de traction des pneumatiques du tracteur. (©Bridgestone)

C'est bien beau d'avoir de la puissance sous le capot, encore faut-il pouvoir la transmettre au sol ! En effectuant le lien entre le tracteur et le terrain, le régime du moteur se transforme en vitesse d'avancement et le couple en force.

Le dilemme est donc de transmettre le maximum de puissance au sol, en tenant compte des forces extérieures qui s'exercent, dont certaines ne sont pas liées à la qualité de la liaison au sol. Par exemple, la force de retenue, liée à la résistance de l'air. Le poids est la force exercée par la masse de l'engin et s'exprime en newton. Il s'ajoute à la traction, au freinage et au guidage, qui influent directement sur la puissance transmise au sol.

100 % de la puissance délivrée n'est pas transmise au sol

100 % de la puissance n'est pas transmise au sol. L'énergie sert aussi à faire fonctionner les organes de la machine. Par exemple, la puissance est consommée de :

  • 6 à 10 % par la prise de force
  • 2 à 4 % par la pompe hydraulique
  • 5 à 10 % par la transmission
  • 2 à 5 % par l'échappement
  • 3 à 6 % par le refroidissement
  • 20 à 35 % par la résistance au roulement
  • 30 à 62 % par la traction

En termes de résistance au roulement, c'est le résultat des deux forces qui s'affrontent. La force exercée par la masse, supportée par la roue, et la force exercée par la réaction du terrain. Il est nécessaire de maîtriser la zone d'équilibre pour gérer au mieux la compaction du sol et maximiser la traction. Sous l'effet de ces forces, le pneu s'écrase et sa déformation varie selon la configuration du tracteur (nombre de roues motrices, jumelage...), la dimension, la pression, la construction (radiale ou diagonale) et la technologie (standard, IF, VF). L'enjeu est la surface de contact avec le terrain.

50 % de surface au sol en plus avec une série XXL

Hors charge, la forme ronde du pneu provoque l'enfoncement de la roue dans le sol. Et ce jusqu'à ce que le poids s'équilibre avec la force de réaction du terrain. La distance entre le centre de la jante et le niveau du sol s'appelle le rayon sous charge statique. La dimension et la série du pneumatique ont donc une influence sur la traction via leur surface de contact au sol. Une roue équipée d'un pneu de la série 65 offre 35 % de surface au sol de plus qu'avec un modèle de la série 85. Avec la série XL, c'est carrément 50 % de plus. À souligner aussi que la plus grande surface de contact, combinée à la pression adaptée, améliore la répartition de la charge. Donc une meilleure zone d'équilibrage.

Lors d'un test réalisé dans le cadre du projet baptisé Efficient 20, le tracteur John Deere 6910 de 135 ch est attelé à une charrue 5 corps. Au labour, trois modalités mettent en exergue la différence de consommation de l'engin exprimée en l/ha. Dans la première phase, le tracteur est équipé des pneus d'origine de 520/85 R38 à l'arrière et 420/85 R28 à l'avant. Ceux-ci sont en surgonflage à 1,6 bar. La deuxième modalité utilise les mêmes pneus mais avec un gonflage normal de 1,2 bar. La consommation de l'engin diminue aussitôt de 5,1 %. Lors de la troisième modalité, des pneus de 650/65 R38 et 540/65 R28 sont installés et gonflés à 1 bar. Le résultat parle de lui-même : 30,6 % de carburant économisé.

Élargir au maximum la surface de contact pour limiter le tasssement

Pour limiter le tassement, il est indispensable d'élargir au maximum la surface de contact. Mais attention, tous les modèles ne permettent pas de le faire. Pour travailler avec des roues gonflées à 0,6 bar, mieux vaut être équipé de la technologie VF. La bande de roulement reste plane, même à basse pression. Ce sont les flancs qui fléchissent sans perdre en résistance. Le phénomène peut être impressionnant mais le pneu est prévu pour travailler dans ces conditions. Le talon doit être suffisamment rigide pour sécuriser la liaison pneu jante.

À noter le phénomène d'identation. En clair, c'est l'aptitude de la gomme a se déformer pour absorber les irrégularités sur sol dur. Sur sol meuble, c'est donc le sol qui se déforme pour épouser la forme des barrettes. La terre emprisonnée entre les barrettes est tassée, ce phénomène se nomme le tassement horizontal. Quand la barrette quitte le sol, un effet de pelle apparaît qui perturbe le sol. Son intensité varie selon le design de la barrette. Là encore, plus la surface de contact est grande, mieux le champ de force se crée.

Limiter l'effet de pelle grâce à la forme du bord d'attaque

Revenons sur le design de la barrette. Les ingénieurs Bridgestone ont reproduit la forme d'une dent d'engrenage, arrondie plutôt que droit. Cela maximise la taille du bord d'attaque, et ainsi augmente la traction. Sans oublier que la forme limite également l'effet de pelle. Résultat : moins de perte de puissance.

Le patinage varie en fonction de la résistance du sol entre les barrettes. Moins il résiste, plus le pneu glisse. Pour compenser, le pneu s'enfonce pour atteindre une zone plus résistante. Cela peut aller jusqu'à l'enlisement. Même si certains agriculteurs cherchent à l'éviter au maximum, le patinage est nécessaire. L'essentiel est de le maîtriser afin que sa valeur soit idéalement comprise entre 12 et 15 %. Pour cela, l'opérateur peut agir sur la pression, la répartition des charges et la surface de contact. Sans oublier la conception de la bande de roulement, dont la forme n'est jamais droite. Les manufacturiers multiplient les angles pour améliorer la traction et l'auto-nettoyage du pneu. Ce dernier facilite l'évacuation de la terre emprisonnée entre les barrettes.  

Pneu surgonflé = surconsommation de carburant et plus de patinge

Avoir des pneus bien gonflés permet de réduire significativement le taux de patinage, qui atteint facilement 30 % en cas de surgonflage. Aussitôt, la durée de vie du pneu et la consommation de carburant sont impactées. Sans compter le rendement horaire de l'attelage qui chute dès que les roues patinent ! Autre avantage de la pression : la surface de contact. À dimension identique (710/70 R42), faire varier la pression de 1,8 à 0,7 bar augmente aussitôt la surface d'empreinte de 33,5 %. En outre, la pression au sol diminue de 16,8 %.

Point de vue répartition des charges, les tractoristes visent un équilibre de 60 % à l'arrière et 40 % à l'avant sur tous leurs modèles. Une fois attelé à un outil, celui-ci évolue et passe généralement autour de 80 % à l'arrière et 20 % à l'avant. L'essieu avant est donc délesté, ce qui entraîne la surconsommation du moteur et la perte d'adhérence. Il faut rétablir l'équilibre en lestant l'engin grâce à une masse avant par exemple. Objectif : conserver la répartition de 60/40. Attention, les masses ne doivent pas être maintenues en permanence. L'agriculteur doit toujours adapter leur quantité en fonction du travail à effectuer. 


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