Au cours des dernières décennies, les machines agricoles sont devenues de plus en plus grandes, puissantes et lourdes. En particulier, les récolteuses automotrices atteignent aujourd’hui des poids par essieu largement supérieurs à dix tonnes lorsque les trémies ou bennes sont pleines. Or, si les trains roulants sont devenus plus grands, accroissant la surface de contact entre les machines et le sol, cette hausse ne suffit pas à compenser l’augmentation massive du poids des machines.
L’agriculture doit composer avec ces poids élevés.
Par ailleurs, un retour aux arracheuses de betteraves à deux rangs ou aux tracteurs à deux roues motrices n’est plus envisageable pour de nombreuses raisons. L’agriculture doit donc composer avec ces poids élevés.
Pression au sol et effet en profondeur
Lorsqu’on parle de pression au sol et de préservation du sol, l’attention se porte souvent sur la pression moyenne à la surface de contact. Or cet élément ne représente qu’une partie du problème : l’autre concerne l’effet en profondeur causé par les charges élevées des roues. Celui-ci peut entraîner des compactages des couches intermédiaires du sol, qu’il est très difficile (voire impossible) d’éliminer à court ou à moyen terme sans interventions mécaniques lourdes. En effet, à pression à la surface moyenne égale, des charges par roue plus élevées entraînent une compaction plus profonde (voir graphique).
Comment la pression se propage dans le sol
Les sphères représentent les particules du sol, qui transmettent chacune la moitié de la charge à celles situées en dessous. Dans le premier exemple, une charge unitaire exerce encore une pression de 3/8 sur la 5ᵉ couche inférieure. Dans le deuxième, la charge et la surface sont trois fois plus grandes : la pression moyenne reste la même, mais 7/8 de la charge atteignent la 5ᵉ couche. Le troisième exemple montre que lorsque les charges par roue augmentent, il faut accroître davantage encore la surface de contact pour éviter une trop forte pression en profondeur – ce qui réduit par la même occasion la pression en surface.
Ajustement de la pression des pneus
Il est possible d’accroître la surface de contact en réduisant la pression des pneus. Ainsi, en passant d’une pression de 1,6 bar (utilisation sur route) à 0,8 bar, la surface de contact des pneus radiaux standards croît de 20 % à 25 % lors d’un usage au champ. Pour les pneus VF (Very High Flexion), dont la pression interne peut encore être abaissée (p. ex. à 0,6 bar), ce gain atteint 25 % à 30 %. Résultat : une pression au sol plus faible et un effet en profondeur réduit, ce qui est bénéfique. Autre avantage : les pics de pression dans les couches sont réduits. Les pneus VF présentent deux avantages majeurs par rapport aux pneus radiaux conventionnels : à pression égale, ils supportent jusqu’à 40 % de charge en plus, ou permettent, à portance égale, de réduire la pression jusqu’à 40 %.
Basse au champ, haute sur la route – seul un système de télégonflage des pneus peut ce problème résoudre.
Ces atouts sont très utiles en cas d’allers-retours entre route et champ fréquents – p. ex. lors de l’épandage de lisier. Si une pression « de compromis » d’environ 1 bar reste techniquement acceptable sur route, elle a des effets négatifs sur la tenue de route, l’usure des pneus et la résistance au roulement. Ainsi, l’idéal est d’adapter la pression selon l’usage : basse au champ, haute sur la route. Ce problème ne peut être résolu qu’avec un système de télégonflage des pneus.
Avantages des roues jumelées
Lorsque les charges par roue sont très élevées, la simple augmentation de la surface de contact par une baisse de pression ne suffit souvent pas. Dans ce cas, les roues jumelées peuvent rendre de précieux services. Leur montage est certes fastidieux et augmente la largeur des véhicules, ce qui les rend parfois peu maniables. Cependant, pour réduire la pression au sol, cette solution éprouvée reste efficace – en particulier si les roues principales et celles secondaires ont les mêmes dimensions et une pression identique. Si elles sont montées avec un certain écart, leur impact en profondeur reste comparable à celui des roues simples – en Suisse, cette version « optimale » n’est toutefois autorisée que pour les petits tracteurs en raison de la législation sur la circulation routière. Les roues jumelées offrent aussi des avantages en pente, car un bord de pneu additionnel contribue à la tenue latérale.
Des châssis à chenilles pas si idéaux
- Les surfaces de contact peuvent être accrues grâce aux trains de chenilles – devenus incontournables sur les moissonneuses-batteuses haut de gamme. Ce constat illustre une autre raison de ne pas accorder trop d’importance à la seule pression moyenne à la surface : il s’agit d’une valeur théorique, alors que les pics de pression réels peuvent être plus de deux fois supérieurs.
- Cela vaut autant pour les véhicules à roues que pour ceux à chenilles, bien que celles-ci aient souvent une répartition de pression particulièrement irrégulière.
Les tracteurs à chenilles intégrales mal lestés sont problématiques : ils ont tendance à se redresser brusquement à l’avant, concentrant tout le poids de la machine sur la partie arrière. En l’absence de coussin d’air, ils finissent par s’enfoncer entièrement dans le sol.
Les trains de chenilles sont très coûteux et ajoutent un poids considérable.
Par ailleurs, les trains de chenilles sont très coûteux et ajoutent un poids considérable. Par exemple, la différence de poids à vide entre le Claas Axion 960 et sa version se-mi-chenillée, le Claas Axion 960 TT, est d’environ 3,5 t ; celle entre le John Deere 8R 410, et sa version à quatre chenilles, le John Deere 8RX 410, est de 5,5 t (sachant que les poids à vide des versions standards tournent autour de 14,5 t). Si ces surcharges sont partiellement compensées par la plus grande surface de contact des chenilles, elles n’en représentent pas moins une contrainte qu’il s’agit de prendre en compte.
