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Techno  Le pont avant suspendu stabilise le tracteur à haute vitesse

Le pont avant suspendu stabilise le tracteur à haute vitesse
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Encore optionnel il y a peu, le pont avant suspendu s’est démocratisé et fait partie des équipements de base sur la plupart des tracteurs standards du marché. Confort, souplesse et adhérence, tels étaient les arguments à son lancement. Aujourd’hui, cette technologie a largement évolué au point de sécuriser la stabilité et la tenue de route des ensembles agricoles évoluant bien souvent à 40 km/h, voire plus ! 

Meilleure adhérence, confort accru, encaissement des variations de relief du terrain, baisse des contraintes mécaniques sur le châssis… la suspension du pont avant offre de nombreux avantages. Arrivé au milieu des années 1990, ce système reposant sur un large panel de technologies – balancier,  berceau, simple ou double vérin hydraulique, coussins pneumatiques, essieu rigide ou semi-rigide, bras indépendants – a évolué au fil du temps. Avant l’apparition des suspensions, les tracteurs ont toujours reposé sur trois points : deux à l’arrière, avec un pont rigide fixé au châssis du tracteur, et une liaison pivot au centre de l’essieu avant. Cette solution technique a libéré le véhicule de son hyperstatisme par un palonnage possible du pont avant afin de suivre les irrégularités du terrain. Sans cela, le tracteur serait aussi rigide qu’une planche de bois sur des galets, autrement dit inconfortable et peu efficace en traction. Si l’on remonte un peu plus loin dans les archives, pour pallier le phénomène de rigidité d’un châssis s’appuyant sur quatre points (l’hyperstatisme), les Américains ont eu l’ingénieuse idée de resserrer les roues avant, donnant ainsi les fameux « tricycles ». L'angle de carrossage était volontairement appliqué vers l’intérieur pour concentrer le point de pivot au milieu du tracteur.

Dans une courbe à droite, la pression d’huile dans le vérin de la roue du même côté augmente afin de maintenir l’assiette et de conserver la tenue de route du tracteur.

À la recherche de stabilité

Ces années d’évolutions ont permis d’améliorer les performances et le confort des tracteurs agricoles. À ce jour, l’augmentation de l’allure sur la route, au-delà même des 40 km/h, est devenue une nouvelle source de réflexion pour les tractoristes. La suspension du pont avant dépasse à présent le simple argument de confort ou d’adhérence supérieure des quatre roues. Elle doit supprimer le phénomène de tangage et de roulis en encaissant les variations de charge liées à l’inertie du ballant et l’énergie cinétique engendrée dans les courbes par le déplacement de masse des ensembles tracteur-outil. Pour y parvenir, les ingénieurs équipent les ponts d’un système embarqué à gestion électronique. Ce dernier repose sur l’association d’un circuit hydraulique à signal de charge, de distributeurs à solénoïdes, d’accumulateurs de type boule d’azote, de capteurs de position et d’un calculateur électronique. En parallèle, la cinématique du pont avant s'est également montrée innovante avec l’arrivée du montage dit « à bras indépendants ». Ce dernier équipe principalement, sur le segment des tracteurs standards, des modèles de forte puissance à l’image des Fendt des séries 900 Vario et 1000 Vario – avec le pont Dana Spicer 980 – et des John Deere de la série 8R avec l’ILS. Sur la plupart des tracteurs dotés d'un pont rigide, la position des vérins de suspension est inclinée et externe au châssis. 

Dana fournit au tractoriste Fendt, sous licence, le pont avant à bras indépendant pour les séries 900 Vario et 1000 Vario.
Sur le pont à bras indépendant ILS de John Deere, chaque vérin se fixe au châssis côté fût, tandis que la tige relie le bras inférieur de la structure.

Comment ça marche ?

Au démarrage du tracteur, la suspension s’active. La gestion électronique positionne alors les vérins à la moitié de leur course. Ceux-ci disposent ainsi d’un débattement équivalent en positif comme en négatif, et ce, quelle que soit la charge appliquée sur le tracteur (masse frontale, outil attelé…). Dans le cas des suspensions à bras indépendants, chaque vérin relie, côté fût, le châssis du tracteur et, côté tige, au triangle inférieur de la structure du pont. Lorsque le tracteur emprunte un chemin bosselé, les accumulateurs compensent les variations liées au relief du terrain. Quand le véhicule passe une bosse, la roue avant pousse l’huile dans l’accumulateur côté fût. Dans les creux, elle la pousse côté tige.

Le Fendt Stability Control (FSC) s’active au-delà de 20 km/h pour contenir le phénomène de tangage et assurer la stabilité du tracteur dans les virages.
Le capteur monté sur le bras supérieur de la suspension ILS des tracteurs 8R de John Deere mesure constamment la position de chaque demi-essieu.

Dès qu'il détecte un grand changement de débattement ou une élévation importante de la pression, au-delà des capacités des boules d’azote, le calculateur pilote alors l'un des distributeurs et la pompe hydraulique afin d’envoyer de l’huile pour compenser le mouvement de la ou des roues. Ce cas de figure peut avoir lieu au champ, par exemple au passage de raies de charrue, ou sur la route, lors d’un freinage. Le système embarqué maintient la stabilité du tracteur de façon constante, avec une assiette horizontale parallèle au sol lors des diverses sollicitations : accélérations, freinages, déplacements de la masse en courbe, à droite comme à gauche. Dans le cas d’une augmentation soudaine de la pression, un clapet de décharge s’ouvre et libère rapidement de l’huile dans le fût du vérin afin de passer l’obstacle sans perturber l’assiette du tracteur. Ce système intelligent renforce ainsi le confort et l’adhérence au champ, et rend surtout les déplacements routiers plus sûrs.

Sur la plupart des tracteurs dotés d'un pont rigide, la position des vérins de suspension est inclinée et externe au châssis.

Le pilotage automatique des vérins contient le transfert de force centrifuge sur la roue extérieure au virage, permettant ainsi au chauffeur, sans qu’il s’en rende compte, de rester dans sa voie sans empiéter sur celle des usagers venant en sens inverse. Un gage de sécurité pour tous. 

Le pont avant communique avec le siège

Le calculateur du tracteur transmet les informations fournies par le capteur de position du pont avant à la suspension du siège afin d’optimiser son amortissement.

Le siège Active Seat II de John Deere combine la technologie électrohydraulique et la suspension pneumatique afin d'optimiser le confort du chauffeur. En prévention des secousses, le pont avant suspendu, ILS ou TLS selon les modèles, communique en permanence, via le bus CAN du tracteur, avec le siège conducteur. Ainsi, lorsque les roues passent un creux ou une bosse, la suspension du siège réagit en conséquence, en s’assouplissant ou se durcissant.

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