machinisme agricole (suite)

Le tracteur agricole

Le terme de tracteur, issu du passé (la traction animale), est devenu assez impropre pour caractériser ce matériel de base de l’exploitation agricole.

Le tracteur moderne est un engin qui se propulse lui-même sur terrain varié en exerçant éventuellement un effort de traction ou de poussée sur un instrument et en actionnant les mécanismes d’une machine portée ou traînée. Dès son apparition, au début du siècle, on a qualifié le tracteur agricole de « centrale mobile d’énergie » (professeur Ringelmann).

L’origine de l’énergie est toujours un moteur à combustion interne, de type diesel rapide, fonctionnant au fuel. Mais l’essentiel n’est pas ce moteur, dont les caractéristiques ne sont pas très différentes, si l’on excepte quelques détails, de celles d’un moteur industriel. Nous laisserons donc de côté le problème du moteur pour nous intéresser à la conception générale du tracteur et aux qualités de certains organes spécifiques : transmissions, pneumatiques, attelages, relevages hydrauliques, prises de force, etc.

• Description générale d’un tracteur et différents types de tracteurs
Le tracteur agricole le plus courant en France possède deux roues arrière motrices de grande dimension et deux roues avant directrices de diamètre plus faible. Le poids se répartit inégalement sur les deux essieux (environ 1/3 sur l’avant et 2/3 sur l’arrière). Ces essieux sont montés sur un « châssis » dont le moteur et le bloc des transmissions constituent la poutre maîtresse. Le poste de conduite est assez sommaire en comparaison de celui d’un camion, et le tracteur ne possède pas de suspension. Les outils sont accouplés au tracteur par l’intermédiaire de bras articulés constituant l’attelage et actionnés par des vérins hydrauliques. Une liaison mécanique ou hydraulique existe entre le moteur et les mécanismes de la machine réceptrice pour la transmission de la puissance.

En dehors de cette disposition courante, on utilise aussi en agriculture des tracteurs spéciaux qui ne seront pas décrits ici :
— les tracteurs à 4 roues motrices (les deux essieux sont moteurs, et les roues avant et arrière peuvent avoir ou non le même diamètre) ;
— les tracteurs à chenilles (moins de 2 p. 100 des ventes totales), utilisés dans certains vignobles en pente ;
— les tracteurs enjambeurs, réservés presque exclusivement à la viticulture.

• Les problèmes d’adhérence
Le tracteur doit pouvoir exercer un effort en se déplaçant sur le sol. Cet effort servira, par exemple, à traîner une charrue. La vitesse d’avancement doit rester compatible avec les exigences agronomiques du travail à effectuer et avec la sécurité du conducteur.

La puissance développée en traction dépend de ces deux facteurs : l’effort et la vitesse.

L’obtention de l’effort est dû à l’adhérence des roues motrices sur le sol. Grâce au moteur, la roue exerce une certaine action sur le sol. Le sol réagit, et c’est cette réaction du sol qui permet au tracteur d’avancer et d’exercer un effort de traction. Tout ce qui augmentera l’adhérence des roues motrices augmentera l’effort que le tracteur peut exercer lorsqu’il prend appui par ces roues sur un sol qui possède certaines caractéristiques.

Plusieurs moyens pratiques sont utilisés pour améliorer l’adhérence d’un tracteur agricole dans les cas les plus courants.

• Forme et grandeur de la surface de contact. Des pneumatiques de dimensions plus grandes, gonflés à basse pression, ont une surface d’appui plus importante, ce qui augmente généralement les efforts de traction disponibles.

Une enveloppe de pneumatique se compose de trois parties principales :
— la carcasse, formée de la superposition de nappes de tissus (plis) ;
— la bande de roulement en caoutchouc épais, portant des nervures en relief ;
— le talon, formé de tringles métalliques maintenues par les plis et la gomme.

Dans les carcasses ordinaires (dites « conventionnelles »), chaque nappe est constituée de fils textiles (cotons, rayonne. Nylon, etc.) orientés selon une seule direction et noyés dans la gomme. Il n’y a pas de croisement de fils comme dans un tissu ordinaire. Les fils parallèles de chaque nappe superposée font entre eux un angle dont la valeur détermine l’écrasement du pneu sur le sol.

Une première voie d’amélioration consiste à augmenter cet angle de croisement pour modifier la forme et la dimension de la surface d’impact. L’accroissement d’effort de traction peut atteindre 15 p. 100 pour un tracteur donné et dans certaines conditions. Ce type de pneu est appelé stabilarge.

Une autre voie d’amélioration du pneu moteur de tracteur consiste à disposer les fils des nappes dans des plans passant par l’axe de la roue. On obtient des pneus en arceaux, ou pneus radiaux, analogues aux pneus « X » utilisés sur les automobiles, mais avec des fils textiles et non métalliques. Par ailleurs, la bande de roulement est renforcée par une ceinture longitudinale.

L’une ou l’autre de ces deux solutions provoquent un glissement plus faible, à effort égal, par rapport au pneu conventionnel, ce qui entraîne une double économie (consommation de carburant, usure du pneumatique) qui doit théoriquement compenser l’investissement initial plus élevé.

• Recherche du maximum de cohésion du sol. Si le sol est humide et glissant en surface, on essaie d’atteindre des couches profondes plus dures. Les reliefs accentués de la bande de roulement remplissent ce rôle d’accrochage, et la forme de ces barrettes a été étudiée pour permettre un auto-nettoyage pendant la rotation du pneu ; en effet, si la terre restait accumulée entre les barrettes, la roue deviendrait rapidement lisse.

Les crampons d’adhérence métalliques que l’on monte parfois sur les pneumatiques jouent le même rôle d’accrochage.

Remarquons cependant qu’une roue qui accroche davantage roule aussi moins facilement. Il faut que le bilan des pertes soit nettement positif.