Comment transmettre un MAXIMUM de puissance au sol ?

Série des pneumatiques, technologie, construction, pression de gonflage ou encore configuration au niveau du tracteur, les paramètres permettant d’améliorer la traction sont nombreux. Voici quelques clés pour vous aider à maximiser la puissance qui passe au sol.

C’est bien beau d’avoir de la puissance sous le capot, encore faut-il pouvoir la transmettre ! 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. La difficulté consiste donc à passer le maximum de puissance au sol, tout en tenant compte des forces extérieures qui s’exercent, dont certaines ne sont pas liées à la qualité de la liaison avec lui. Par exemple, la force de retenue découle de 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.

L’énergie servant aussi à faire fonctionner les organes de la machine, ce n’est pas 100 % de la puissance qui se retrouve transmis au sol. Celle-ci est notamment consommée à hauteur de 6 à 10 % par la prise de force, à 2 à 4 % par la pompe hydraulique, à 5 à 10 % par la transmission, à 2 à 5 % par l’échappement, à 3 à 6 % par le refroidissement, à 20 à 35 % par la résistance au

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roulement et à 30 à 62 % par la traction. La résistance au roulement résulte de deux forces qui s’affrontent. Celle exercée par la masse, supportée par la roue, et celle exercée par la réaction du terrain. Maîtriser la zone d’équilibre est nécessaire 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 la surface de contact au sol. Un pneu de la série 65 offre 35 % de surface au sol de plus qu’un modèle de la série 85. Avec la série XL, c’est carrément 50 % de plus. À souligner aussi qu’une plus grande surface de contact, combinée à la pression adaptée, améliore la répartition de la charge et de ce fait procure une meilleure zone d’équilibrage.

Lors d’un test réalisé dans le cadre du projet « Efficient 20 », un John Deere 6910 de 135 ch a été attelé à une charrue cinq corps. Au labour, trois modalités ont mis en exergue la différence de consommation de l’engin exprimée en L/ha. Durant la première phase, le tracteur a été équipé des pneus d’origine de 520/85 R38 à l’arrière et 420/85 R28 à l’avant, en surgonflage à 1,6 bar. La deuxième modalité a utilisé les mêmes pneus, mais avec un gonflage normal de 1,2 bar. La consommation de l’engin a aussitôt diminué de 5,1 %. Lors de la troisième modalité, enfin, des pneus de 650/65 R38 et 540/65 R28 ont été installés, gonflés à 1 bar.

Le résultat parle de lui-même : 30,6 % de carburant économisé.

Élargir la surface pour limiter le tassement

Afin de limiter le tassement, élargir au maximum la surface de contact s’avère indispensable. 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 afin de sécuriser la liaison pneu/jante.

L’aptitude de la gomme à se déformer pour absorber les irrégularités sur sol dur s’appelle l’indentation. Sur sol meuble, c’est le sol qui se déforme pour épouser la forme des barrettes. La terre emprisonnée entre ces dernières est tassée, ce phénomène se nomme le « tassement horizontal ». Quand la barrette quitte le terrain, 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, meilleur est le champ de force.

Limiter l’effet de pelle Revenons sur le design de la barrette. Les ingénieurs Bridgestone ont reproduit la forme d’une dent d’engrenage, arrondie plutôt que droite. 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.

Pour travailler avec des roues gonflées à seulement 0,6 bar de pression, mieux vaut être équipé de pneumatiques de technologie VF. Ils sont conçus pour accepter autant de charge à une pression inférieure.

Les tracteurs sont conçus pour rouler avec un équilibre des charges de 60 % à l’arrière et 40 % à l’avant quel que soit le modèle. Une fois attelé à un outil, la répartition évolue et passe plutôt à 80 % à l’arrière et 20 % à l’avant.

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 dans le but d’améliorer la traction et l’autonettoyage du pneu. Ce

COMMENT CALCULER LA BONNE PRESSION DES PNEUS AGRICOLES ?

Des outils existent pour calculer la bonne pression des pneus agricoles en fonction de certains paramètres (dimensions, charge, vitesse, sol…), ceci principalement afin d’optimiser leur longévité et le rendement des cultures. Si vous n’avez pas de matériel de pesée, calculer manuellement la charge pour chaque essieu afin de déterminer la pression adaptée est possible. Pour cela, il faut connaître le poids de l’engin agricole à vide (consulter les informations du constructeur, dont le poids du train avant et celui du train arrière), le poids de lestage avant M1 (ou de l’outil avant) et le poids de l’outil porté arrière M2 (cf. données du constructeur). Ensuite, il faut mesurer les distances D1 (entre le centre de l’essieu avant et le milieu du poids de lestage avant M1), D2 (entre le milieu de l’outil porté arrière M2 et celui de l’essieu arrière) et E (entre le milieu de l’essieu arrière et celui de l’essieu avant). Lorsque chaque élément a été identifié (certaines données sont fournies par les constructeurs et les manufacturiers), il suffit de suivre la formule suivante :

M1 x (d1 + E)

E Charge AVANT = + poids train AVANT

M2 x (d2 + E)

Charge ARRIÈRE = + poids train ARRIÈRE

E dernier facilite l’évacuation de la terre emprisonnée entre les barrettes.

Surgonfler = surconsommation et plus de patinage

Avoir des pneus bien gonflés permet de réduire 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 touchées. En outre, le rendement horaire de l’attelage 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 %. De plus, la pression au sol diminue de 16,8 %.

Au niveau de la répartition des charges, les tractoristes visent un équilibre 60 % à l’arrière/40 % à l’avant. Une fois attelé à un outil, il passe généralement à 80 % environ à l’arrière/20 % à l’avant. L’essieu avant se retrouve délesté, ce qui entraîne une surconsommation du moteur et une perte d’adhérence. L’équilibre doit être rétabli 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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