Le système hydraulique pour pulvérisateur

Motrac Hydraulics a développé un système hydraulique pour les pulvérisateurs de marques Agrifac et Amazone notamment. Il comporte bien plus qu'une simple pompe hydraulique. Ce système, coordonné avec précision, est constitué de composants parfaitement étudiés pour obtenir un rendement maximal.

Motrac Hydraulics offre des solutions systémiques en hydraulique pour des fabricants de petite et moyenne taille (voir TREKKER 325). La société compte, entre autres, parmi ses clients les entreprises Agrifac et Amazone pour lesquelles Motrac a développé l'hydraulique, y compris la transmission hydrostatique, pour leurs pulvérisateurs automoteurs. Jadis, la base des deux machines était identique. Depuis longtemps cependant, les deux marques se sont engagées dans leur propre voie pour ce qui est du développement. Il en va de même pour l'hydraulique, puisque différents ingénieurs travaillent tout à fait indépendamment chez Motrac pour les deux projets.
Les modèles Agrifac Condor disposent de cuves de 3 400 à 8 000 litres et de rampes de 24 à 51 mètres de largeur. Les machines plus petites développent une puissance moteur de 205 ou 282 CV, alors que le grand modèle atteint une puissance motrice de 320 CV. La pompe de pulvérisation est disponible, au choix, avec une pompe centrifuge d'une capacité de 700 l/min ou une pompe à double membrane d'aspiration de 560 l/min.

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L'Amazone Pantera dispose d'une cuve de 4 500 litres et de rampes de 21 à 40 mètres de largeur. Le modèle Pantera est équipé d'un moteur développant 218 CV et sa pompe de pulvérisation est une pompe à double membrane d'aspiration de 530 l/min.
Les deux machines sont caractérisées par un essieu tandem oscillant à roues à suspension individuelle. Ce châssis spécialement conçu pour les pulvérisateurs empêche la transmission des mouvements du véhicule aux bras de pulvérisation. La direction à quatre roues, le réglage de la voie et le réglage en hauteur augmentent par ailleurs la polyvalence du châssis.
Les pulvérisateurs ne comptent aucun élément à transmission mécanique. Seules plusieurs pompes hydrauliques sont bridées sur le moteur diesel. Il est aussi bien question de pompes réglables que de pompes à engrenages avec un rendement fixe par rotation. Le type de pompe utilisée pour une tâche particulière diffère quelque peu d'une marque à l'autre.

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Circuits ouverts et fermés
Les pompes peuvent fonctionner en circuits ouverts ou fermés. La transmission est par exemple assurée par un circuit fermé, ce qui a pour avantage d'atteindre un rendement plus élevé qu'avec un circuit ouvert, puisque moins de valves et de restrictions sont nécessaires. Par ailleurs, en raison de la connexion un-à-un avec le moteur diesel, l'énergie cinétique peut être redirigée vers le moteur en cas de freinage. Ceci n'est pas possible avec un système ouvert au sein duquel l'énergie cinétique est convertie en chaleur lors du freinage. De ce fait, une plus grande quantité d'huile est nécessaire. Un circuit fermé permet donc une construction beaucoup plus compacte. Agrifac peut fournir des pulvérisateurs avec l'assistance pneumatique AirFlowPlus fonctionnant avec des ventilateurs entraînés hydrauliquement sur la rampe. À cette fin, Agrifac utilise un deuxième système fermé avec une pompe de commande supplémentaire (boucle fermée), en plus de celui de la transmission. En revanche, les autres circuits d'huile du pulvérisateur sont bel et bien des circuits ouverts.
Motrac Hydraulics installe le conduit de pompe entièrement prémonté avec les vannes / manifolds nécessaires, une technique conçue en gestion directe par Motrac (anciennement IMAV) et mise au point dans la filiale de Baak (province néerlandaise de Gueldre). Ce conduit peut être directement bridé sur le moteur. Pour l'un de ses clients, Motrac le fait aussi en interne, et l'assemblage complet du conduit de pompe et du moteur diesel est livré sous forme de kit à la ligne de production. Les clients se chargent eux-mêmes du montage de la commande électronique des pompes.

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Voici une configuration possible d'un système hydraulique pour un pulvérisateur automoteur de grande culture :
 
1
La première pompe, à partir du moteur, est une pompe de roulement de type Linde HPV à débit réglable. Il dépend de la taille de la machine et est de 165 ou 210 cc au maximum. L'huile est acheminée du côté basse pression (retour) vers le refroidisseur. La pompe est équipée d'un manifold qui ventile le flux d'huile vers les quatre roues moteur. La pression d'exploitation est de 420 bars au maximum.

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2
La deuxième pompe, qui tourne sous une pression constante, approvisionne en huile tous les consommateurs, tels que la commande, le dispositif de réglage de voie et autre système de déploiement des rampes. En recourant à une pompe à pression constante, il n'est pas nécessaire de réaliser une commutation prioritaire pour la commande qui a toujours besoin de pression. Vous pouvez par ailleurs utiliser des vannes Cetop standards. Cette pompe est également une pompe Linde, de type HPR 55 ou 75, d'un rendement maximal de 55 ou 75 cc.

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3
La troisième pompe est une pompe Linde MPR50. La lettre M signifie Middendruk ou pression moyenne et le chiffre 50 représente le débit réglable. Cette pompe assure l'entraînement de la pompe de pulvérisation. Cette pompe a pour particularité de pouvoir être réglée sur 0 cc à 0 bar. C'est loin d'être possible avec toutes les pompes réglables dans une boucle ouverte. Il n'y a donc aucune perte d'énergie lorsque la pompe de pulvérisation ne tourne pas. De plus, cette pompe ne présente aucune différence de pression entre les pressions de pompage et induite (différence de pression LS d'environ 25 bars). Ceci aussi permet d'économiser de l'énergie.

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4
À l'extrémité du conduit de pompe se trouvent deux pompes à engrenages à débit fixe. La première de celles-ci assure la pression d'alimentation qui, à son tour, veille au remplissage et à la vidange du système fermé pour la transmission, l'acheminement vers le refroidisseur et l'entraînement de la pompe MPR 50 pour la pompe de pulvérisation. La pompe arrière, également à débit fixe, assure l'entraînement du ventilateur du refroidisseur.

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5
Tous les flux d'huile de refoulement des systèmes ouverts et fermés se rejoignent, et sont filtrés et refroidis lorsqu'ils entrent dans le réservoir d'huile. L'acheminement se fait via ce petit manifold séparé. Il est recommandé de l'installer en un endroit facilement accessible pour faciliter le raccordement de tous les consommateurs. Le volume réel d'huile dans le système est d'environ 120 litres. Ces quantités ont tendance à diminuer de plus en plus. C'est cependant quelque peu au détriment des intervalles de vidange notamment.

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6
Les roues moteur sont également de marque Linde. Le basculement simultané de la pompe et des moteurs de propulsion libère beaucoup de puissance de traction lors de la mise en mouvement, ce qui permet d'utiliser le système en permanence de manière optimale. Le système est pourvu d'un dispositif antipatinage rendant superflue la présence d'un différentiel. Un capteur de régime est monté sur chaque roue moteur. Si l'une des roues perd de la traction, le capteur l'enregistre et l'électronique embarquée veille à ce que le moteur rebascule le cas échéant, même jusqu'à zéro. Ceci augmentera la traction des autres moteurs. L'électronique veille cependant à ce que la vitesse n'augmente pas en adaptant éventuellement le réglage de la pompe.

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Source : mensuel Trekker, édition Février 2016
Texte : Arend Jan Blomsma
Illustrations : Motrac Hydraulics
Photos : Agrifac et Amazone