machinisme agricole (suite)

3. Le transfert de charge et la modulation de traction. Le transfert de charge semi-automatique qui équipait autrefois certains tracteurs agricoles a pratiquement disparu au profit des contrôles automatiques d’effort. En cas de patinage momentané des roues du tracteur, avec un outil semi-porté, une action sur une manette spéciale permettait d’envoyer dans le vérin une pression d’huile insuffisante pour soulever l’outil, mais diminuant l’appui de l’outil sur le sol, donc accentuant, par réaction, l’appui de l’outil sur le tracteur, ce qui augmentait l’adhérence des roues motrices. Le principe a été repris pour les outils entièrement traînés, pour les remorques à quatre roues, par exemple, sous le nom de « modulation de traction ». Un dispositif hydraulique annexe permet d’envoyer l’huile sous une pression réduite, que l’on choisit à l’aide d’une manette auxiliaire, et un système purement mécanique transfère cette action sur l’essieu arrière du tracteur. On reporte ainsi une partie du poids de la remorque sur le tracteur. Au réglage maximal, la remorque traînée n’appuie plus sur le sol avec ses roues avant et se trouve transformée en remorque semi-portée. Un système de sécurité est indispensable pour éviter les accidents par retournement du tracteur.

4. Autres usages. L’hydraulique fut d’abord utilisée uniquement pour le relevage des outils placés sur l’arrière du tracteur : on se sert ainsi d’une partie de la puissance du moteur pour actionner un vérin par l’intermédiaire d’une transmission par fluide. Il était tout naturel de développer cette possibilité pour actionner les vérins extérieurs d’une machine réceptrice. La plupart des tracteurs sont munis d’une ou plusieurs prises de pression que l’on peut relier par tuyaux souples aux vérins d’une machine quelconque. Les exemples sont très nombreux : chargeur frontal, benne basculante, retournement et réglage des charrues, etc. Cette transmission par fluide possède l’avantage essentiel d’être indifférente aux alignements, contrairement aux transmissions mécaniques. Elle convient parfaitement à une transmission de puissance discontinue. D’autres usages sont possibles sur le tracteur lui-même pour assister la commande de direction, la commande de freinage ou les commandes de certains éléments des boîtes de vitesses ou des embrayages. La complexité des circuits hydrauliques des gros tracteurs modernes n’a rien à envier à celle des automobiles les plus perfectionnées. On envisage même des applications aux tracteurs agricoles de la transmission totale de la puissance par fluide hydraulique, y compris aux roues motrices (transmission hydrostatique). Sur quelques grosses machines automotrices, cette solution est courante, mais encore onéreuse par rapport aux transmissions classiques.

• Transmission mécanique de la puissance du moteur
Les organes essentiels du tracteur ne sont pas foncièrement différents de ceux d’une automobile ; nous insisterons donc uniquement sur ce qui est spécifique au tracteur agricole.

• Embrayages. Les embrayages des tracteurs sont généralement du type « monodisque à sec », tout à fait classique en mécanique automobile ; mais ils présentent la particularité d’être souvent à double effet, c’est-à-dire de jouer aussi le rôle d’embrayage pour la transmission du mouvement à la prise de force qui actionne les mécanismes des machines. Cet embrayage comporte deux plateaux munis de garniture de friction. L’un d’eux est monté sur un arbre cannelé solidaire de la boîte de vitesses ; l’autre est monté sur un deuxième arbre, coaxial au premier, solidaire de la prise de force. En position embrayée, l’ensemble est appliqué contre la cloche d’embrayage, liée à l’arbre moteur par deux plateaux de pression coaxiaux. La commande est unique, mais à deux positions ; dans la première partie de sa course, la pédale d’embrayage désolidarise le disque qui commande l’avancement, puis, dans la seconde partie, le disque solidaire de la prise de force. L’intérêt de cette disposition sera expliqué dans le paragraphe concernant les prises de force.

Les coupleurs hydrauliques faisant appel à l’énergie cinétique acquise par une masse d’huile emprisonnée entre deux roues à arbres (un rotor menant et un rotor mené) ont été utilisés sur certains tracteurs, mais sans beaucoup de succès. Ils augmentent surtout la souplesse de conduite en empêchant le calage du moteur.

• Boîtes de vitesses. Le moteur Diesel ne fournit toute sa puissance qu’au voisinage d’un certain régime. Or, sur un tracteur agricole, les efforts demandés sont très variables, les vitesses d’avancement sont très diverses selon les travaux (de 0,5 km/h à 25 km/h, maximum légal). Les boîtes de vitesses de tracteur doivent comporter un nombre assez grand de combinaisons. Il est courant de trouver 10 vitesses avant et 2 vitesses arrière, obtenues généralement à l’aide de deux leviers de commande. L’un des leviers actionne un réducteur qui multiplie par deux le nombre de combinaisons fournies par la boîte normale.

Une boîte normale est constituée par différents « trains d’engrenages » mis en œuvre par le levier de vitesse, dont chaque position correspond à un rapport de démultiplication entre la vitesse de rotai ion du moteur et celle des roues motrices. Certaines combinaisons permettent la marche arrière, et il existe un point mort supprimant totalement la liaison entre le moteur et les roues. Les variations de vitesse sont discontinues : on passe par « saut » d’un rapport à un autre, ce qui n’est pas sans inconvénient pratique sur un tracteur, beaucoup plus que sur une automobile.

La solution théorique à ce problème consiste à faire varier la vitesse de façon continue, en restant toujours au régime optimal pour le moteur, à l’aide de différents systèmes couramment utilisés sur les engins de travaux publics et sur les automobiles, mais rarement sur les tracteurs agricoles, pour des raisons économiques. Il s’agit des convertisseurs hydrauliques de couple et des transmissions hydrostatiques.