Tracteurs: comprendre les différents types de circuits hydrauliques

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Tracteurs: comprendre les différents types de circuits hydrauliques

Le développement de l'hydraulique fait ressembler les tracteurs à de véritables centrales hydrauliques mobiles.

Lors de l’achat d’un tracteur, le circuit hydraulique ne fait généralement pas partie des priorités. Le choix de la puissance, du gabarit, de la transmission, ou encore des pneumatiques sont souvent des éléments de choix qui arrivent avant l’hydraulique. Le nombre de distributeurs est mis en avant, mais pas le choix des différentes options concernant le circuit hydraulique. Pourtant un tracteur ressemble aujourd’hui à une véritable centrale hydraulique mobile. Description des différentes possibilités

SOMMAIRE

Le premier circuit hydraulique, e qui est aussi le plus simple, est le circuit à centre ouvert. Dans cette configuration, la pompe envoie de l’huile dans le circuit dès que le moteur du tracteur est en marche. Ce type de circuit utilise généralement une pompe à cylindrée fixe, habituellement à engrenages, qui alimente en continu les distributeurs en huile. Cette huile, si on n’utilise pas de fonction hydraulique, va circuler et retourner au réservoir librement. On retrouve généralement ce modèle de circuit chez la plupart des constructeurs. C’est souvent une question de puissance et de gamme de tracteur ayant des débits hydrauliques souvent inférieurs à 100 l/min. La technologie est peu coûteuse, mais consomme de l’énergie.

Avec ce système, l’huile circule en continu dans toute la tuyauterie, ainsi qu’au travers des filtres occasionnant des pertes de charge. Pour vaincre ces pertes de charge, il faut donc générer de la pression, et la puissance nécessaire pour cette action vient du moteur du tracteur qui alimente la pompe. Il y a donc une utilisation de la puissance du moteur du tracteur pour alimenter un circuit hydraulique qui tourne à vide. En plus, l’huile circulant en continu dans l’ensemble du circuit peut avoir tendance à chauffer. Elle peut ainsi perdre prématurément ses qualités de lubrification. Une option consiste dans l’installation d’un limiteur de pression. Il se place entre la pompe et le bloc de distribution. Son rôle est de renvoyer l’excédent d’huile au réservoir, sans passer par les distributeurs en cas de non-sollicitation de ces derniers. Cela réduit un peu les pertes de charge et donc diminue la demande en énergie. Pourtant, il y a toujours une circulation permanente de l’huile dans une partie du circuit, ce qui peut provoquer son échauffement et sa dégradation.

Circuit à centre fermé

Le circuit à centre fermé est généralement présent sur les tracteurs de forte puissance, ainsi que sur certains tracteurs spécialisés. Il est généralement utilisé pour des débits supérieurs à 110 l/min. Dans cette configuration, une pompe à pistons à cylindrée variable est couramment utilisée. Ce type de pompe permet d’alimenter les distributeurs uniquement lorsqu’ils sont utilisés. Pour cela, la pompe adapte sa cylindrée en fonction de la demande.

La pompe à pistons à cylindrée variable est le plus souvent installée sur les tracteurs de forte puissance.

La pompe à pistions à cylindrée variable permet d’ajuster le volume d’huile envoyé en fonction de la demande de l’outil.

Load Sensing ou détection de charge

La technologie Load Sensing est généralement utilisée avec un circuit fermé. Elle permet de disposer de la puissance hydraulique nécessaire quand on en a besoin. Quand le circuit n’est pas sollicité, la pompe à piston avec une cylindrée variable est capable d’avoir un débit nul tout en maintenant une pression d’attente d’environ 20 bars. La pompe est donc en attente et l’huile ne circule pas. Dès qu’un outil est en demande, le système détecte la charge et transmet le message à la pompe via une canalisation spécifique. Le matériel à faire fonctionner reçoit aussitôt le débit et la pression en attente dans le circuit. Pour cela, la pompe modifie automatiquement son débit en fonction de la demande. Le Load Sensing permet d’adapter la pression et le débit de la pompe à la demande de l’outil. Il permet de réduire la demande de puissance du moteur du tracteur, ce qui diminue sa consommation en GNR, car la puissance fournie par la pompe est toujours corrélée à la puissance demandée par l’outil.

Pour compléter un circuit fermé avec Load Sensing, l’électronique embarquée permet plus de confort et de sécurité, avec la possibilité de régler les temps d’ouverture des distributeurs, d’ajuster le débit ou de synchroniser plusieurs fonctions hydrauliques notamment lors des manœuvres en bout de champ.

Gagner des chevaux avec le Load Sensing

La puissance absorbée par une pompe Load Sensing est toujours très proche de celle absorbée par les récepteurs de l’outil. Par exemple avec un tracteur attelé à un pulvérisateur bénéficiant d’une rampe pilotée pour le suivi du sol. Sur un tracteur avec un circuit à centre ouvert, on va faire tourner l’huile en permanence dans le circuit, et pour cela utiliser de la puissance moteur, donc des chevaux. Avec la technologie Load Sensing, une partie de la puissance moteur ne sera utilisée que durant la phase d’ajustement de la rampe. On peut ainsi gagner des chevaux parfois précieux dans une pente, et économiser du carburant le reste du temps.

Optimiser la puissance de l’hydraulique avec le Power Beyond

Le dispositif Power Beyond permet d’alimenter directement un outil attelé. Pour cela, ce dernier devra être équipé de son propre circuit hydraulique. C’est souvent le cas pour des machines de récolte attelées, des andaineurs à tapis ou des semoirs. Au niveau des raccordements, seulement trois branchements sont nécessaires sur le tracteur. Un flexible de retour et un correspondant à la sortie de la pompe. Ces deux flexibles seront dimensionnés de façon à pouvoir encaisser la pression maxi, ainsi que le débit fourni par la pompe. Un troisième flexible plus petit est la liaison Load Sensing qui va piloter la pompe du tracteur uniquement en fonction des besoins de l’outil.

A droite, les trois connexions nécessaires côté tracteur pour le branchement du Power Beyond: sortie de pompe, retour et connexion Load Sensing.

Avec ce système, plus besoin de se soucier du nombre de distributeurs disponibles ou de leur débit. Il faut simplement vérifier que la demande de l’outil soit inférieure ou égale à ce que peut fournir le tracteur en pression, en débit, et en volume. Pour ce dernier point, il convient de vérifier le volume d’huile réellement exportable d’un tracteur.

Le Power Beyond diminue l’échauffement et le laminage de l’huile. Il est aussi synonyme de confort. L’outil attelé se pilote directement depuis une console embarquée ou à partir de l’écran du tracteur. Plus besoin de se souvenir quel distributeur actionne telle ou telle fonction de l’outil.

Tous les tracteurs ne disposent pas systématiquement d’un circuit Power Beyond. Si généralement il est installé de série sur les grosses puissances, il peut être une option sur d’autres modèles. Certains tracteurs sont aussi seulement pré-équipés. Dans ce cas, il faut juste faire installer un kit avec les raccords. Ces derniers sont à face plane, permettant ainsi le passage d’un plus grand débit avec moins de perte de charge.

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