Pneus et compactage du sol

24 février 2023
Koen Pans
Koen Pans

Les machines et les engins sont devenus indispensables à l’entretien des jardins, des parcs, des forêts et des espaces naturels ainsi que dans l’agriculture. Ces machines ont connu une évolution rapide ces dernières décennies. Il s’agit non seulement d’innovations technologiques, mais aussi d’une augmentation de leur poids et de leur taille. En raison du poids […]

Les machines et les engins sont devenus indispensables à l’entretien des jardins, des parcs, des forêts et des espaces naturels ainsi que dans l’agriculture. Ces machines ont connu une évolution rapide ces dernières décennies. Il s’agit non seulement d’innovations technologiques, mais aussi d’une augmentation de leur poids et de leur taille.

En raison du poids de ces machines, cette évolution n’est pas sans conséquence sur les lieux de leur utilisation où sont présentes toutes sortes de cultures, d’herbes, de buissons et d’arbres.

Compactage du sol

Que se passe-t-il lors d’un compactage du sol?

Le sol idéal est composé de 50 % de matière solide et de 50 % de vides ou de pores. Ces parties solides représentent le sol minéral avec une petite proportion de matière organique (humus). Les 50 % de pores sont des canaux et des ouvertures contenant moitié air et moitié eau, tous deux nécessaires à la croissance des plantes et des arbres. Or, lorsqu’une machine lourde roule sur ce type de sol, les pores se resserrent et l’air disparaît, provoquant la mort des racines. Les fins canaux qui transportent l’eau de haut en bas en cas de pluie et de bas en haut en cas de sécheresse sont également coupés. Ce ne sont donc pas les conditions idéales pour une croissance optimale des plantes ni pour la vie nécessaire au sol. Étant donné l’absence en général de remède à un compactage important du sol, la prévention est donc de mise.

Mesures

Plusieurs mesures globales peuvent être envisagées afin de prévenir le compactage du sol. Tout d’abord, chaque sol est différent, mais, en général, un sol sablonneux est plus résistant au compactage qu’un sol limoneux ou argileux plus sensible.

Ensuite, il est important de tenir compte des conditions météorologiques. Après et pendant une pluie forte et prolongée, il est déconseillé d’utiliser des équipements lourds. Conduire dans tous les sens sur n’importe quel terrain n’est pas non plus recommandé. Il est préférable de choisir une seule voie si possible. Dans l’agriculture, bien sûr, ce n’est pas évident, mais dans la forêt, le défrichement de pistes est de plus en plus prisé. Il s’agit de passages banalisés, marqués tous les 20 ou 25 mètres, où les abatteuses et les porteurs peuvent passer pour abattre des arbres ou charger des souches.

D’une manière générale, l’agriculture et la sylviculture utilisent de plus en plus d’engins à chenilles, qui provoquent beaucoup moins de compactage du sol. En ce qui concerne les pneumatiques, plusieurs mesures peuvent également être prises. La meilleure option repose sur l’utilisation de pneus radiaux ou de pneus larges et gros qui peuvent contenir beaucoup d’air. La règle d’or pour limiter le compactage du sol en toutes conditions reste l’utilisation de la machine la plus légère possible.

Pression des pneus

Supposons que vous ayez un engin à roues avec pneumatiques et que vous souhaitiez perturber le sol le moins possible. La meilleure solution ici repose sur la diminution de la pression de vos pneus afin que la surface de contact, c’est-à-dire l’empreinte du pneu, augmente. Pas seulement en largeur, mais aussi dans le sens de déplacement du pneu. La surface de contact ressemble dès lors davantage à un grand ovale. Pourquoi une plus grande surface de contact est-elle meilleure pour le sol? Petit retour sur les bancs de l’école et plus particulièrement à la formule de physique: la force est la pression multipliée par la surface (F = p x A). Ici, F est la force ou le poids que la roue exerce sur le sol (charge de la roue), A est la taille de la surface de contact et p est la pression créée dans le sol, c’est-à-dire le degré de compactage du sol. Si nous réécrivons la formule comme suit: p = F/A, nous constatons que la pression du sol p peut être réduite en diminuant la charge de la roue F avec l’utilisation de machines plus légères, ou en augmentant la surface de contact A par une pression des pneus plus basse.

Mais jusqu’où pouvez-vous régler ces pneus? De nombreux pneus utilisés dans l’agriculture et la sylviculture peuvent supporter des pressions de gonflage assez basses. Il s’agit alors principalement de pneus radiaux, mais parfois aussi de pneus diagonaux. Il est important de savoir que le réglage de la pression des pneus est déterminé par 3 facteurs: premièrement, la charge de la roue, deuxièmement, la vitesse de conduite et troisièmement, le degré de traction du pneu sur le sol.

Quand un pneu exerce-t-il une forte traction sur le sol? Par exemple, lorsqu’un tracteur tire un outil dans le sol (notamment une charrue) ou lorsqu’un véhicule doit tirer une remorque lourdement chargée dans la forêt ou dans un champ. Avec ces 3 facteurs, vous pouvez rechercher la pression minimale des pneus dans le tableau des pressions prévu à cet effet et utiliser cette basse pression donnée dans le champ pour endommager le sol le moins possible. Toutefois, il faut garder à l’esprit que sur la route, la pression des pneus doit augmenter, sinon le véhicule devient incontrôlable et les pneus peuvent être endommagés. Cette pression de pneu plus élevée est indiquée dans le tableau de pression des pneus.

Système de changement de pression des pneus

Certains véhicules ou machines peuvent être équipés d’un système de changement de pression des pneus permettant de régler la pression depuis la cabine. La pression des pneus est alors réduite dans le champ et augmentée sur la route. Si votre engin n’est pas équipé d’un tel système, vous pouvez régler la pression des pneus rapidement et à peu de frais, même en dehors des routes. Il suffit d’avoir un système de pression d’air sur votre engin, comme c’est le cas sur les gros tracteurs pour le freinage des remorques. Petit bémol: la libération de l’air et le gonflement sont assez lents en raison du passage limité de la valve du pneu. Un kit spécial peut y remédier. Lorsque le clapet antiretour de la valve est démonté et remplacé par un mamelon spécial d’insertion de prise d’air avec un clapet antiretour, le débit de l’air devient plus important. De cette façon, vous pouvez réduire ou augmenter la pression des pneus plus rapidement. En cas d’augmentation, il convient de prévoir un tuyau entre la jauge et le robinet sur le pneu (voir photo) et le système de pression d’air du véhicule. Il s’agit d’un moyen simple et peu coûteux de modifier la pression des pneus sur le terrain afin de réduire le compactage du sol.

Radial – Diagonal

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Parmi tous les pneus possibles, nous distinguons deux types principaux: le pneu diagonal (également appelé bias) et le pneu radial. La distinction
se fait par la différence de construction de la carcasse, la structure interne du pneu. Dans un pneu diagonal, les plis de la carcasse sont disposés en diagonale de gauche à droite sur la surface de roulement du pneu. Le pneu est donc très solide pour supporter des charges lourdes, mais aussi très rigide et inflexible. La conduite est un peu moins agréable sur les routes et lorsque vous réduisez la pression du pneu, l’effet sur l’augmentation de la surface de contact avec le sol sera limité. Certains fabricants rendent aujourd’hui les pneus diagonaux un peu plus flexibles.

Les pneus radiaux ont des plis de carcasse qui sont disposés de façon perpendiculaire sur le talon du pneu. Les pneus radiaux sont par définition plus résistants et absorbent mieux les secousses, ce qui offre une conduite plus agréable. Mais ce type de pneu est aussi moins résistant. Pour le compactage du sol, il a l’avantage de bien se déformer et donc de pouvoir facilement faire une plus grande surface de contact lorsque le pneu a une pression plus faible.

Les engins ou les machines circulant sur les routes sont la plupart équipés de pneus radiaux. Les pneus diagonaux sont principalement utilisés dans l’industrie lourde, sur les chariots ou les remorques pour charges lourdes et sur les machines forestières.

Taille des pneus

Aujourd’hui, la plupart des pneus des engins agricoles et forestiers ont les mêmes dimensions et spécifications. Dans l’exemple,
nous voyons un pneu Michelin Xeobib avec la désignation de la dimension VF650/60R38. Sous la désignation de la dimension, d’autres valeurs indiquent l’indice de charge (capacité de charge maximale) et l’indice de vitesse (vitesse maximale) pour une pression de référence de 1,6 bar: 155 ici est l’indice de charge (=3875kg) et D ici est l’indice de vitesse (=65km/h). Le « 1 » sur les flancs indique que dans la plupart des cas, le pneu est autorisé à rouler à 1 bar maximum. Dans ce cas, cela tient à son caractère VF.

  • VF: très flexible. Ce pneu est plus flexible qu’un pneu normal.
  • 650: dimension de la largeur en cm
  • 60: hauteur de la paroi latérale en % de la largeur.
  • R: radial. Un pneu diagonal est désigné par –
  • 38: diamètre de la jante en pouces.

Toutes les désignations sont normalisées et utilisées par tous les fabricants.

Tableau de pression des pneus

Le tableau de pression des pneus est conçu par le fabricant pour un pneu dont la taille est particulière. Le tableau présente l’exemple d’un pneu de tracteur BKT Agrimax RT 657 de taille 600/65R34. Nous pouvons utiliser ce tableau afin de trouver la pression de gonflage minimale que doit avoir le pneu en fonction de la charge de la roue, de la vitesse de conduite et de la traction. Pour commencer, nous devons déterminer la charge de la roue sur laquelle le pneu est monté. Nous pouvons pour cela utiliser un plateau de pesée, une grande balance sur laquelle nous roulons avec la roue, ou un pont-bascule. Si l’on pèse un essieu d’un véhicule symétrique sur un pont-bascule et que l’on divise cette valeur par 2, on obtient la charge par roue. Supposons que la charge des roues soit de 3000 kg et que nous voulions rouler à 40 km/h sur la route. Dans le tableau, nous suivons la ligne de 40 vers la droite et nous nous arrêtons à la valeur 3150. C’est la capacité de charge qui est légèrement supérieure à la charge par roue de notre tracteur. Ce 3150 est dans la colonne de 1,2 bar, ce qui signifie que notre pneu doit avoir au moins cette pression. Maintenant, si nous fauchons une culture dans le champ à 10km/h par exemple, avec la même charge sur les roues, la pression des pneus pourra descendre à 0,8 bar, soit une réduction de 33 %. A 10km/h LT, la capacité de charge des pneus selon le tableau est de 3100 kg. Le code LT signifie Low Torque ou faible traction. HT signifie couple élevé. Nous devons prendre cette dernière ligne du tableau si nous voulons labourer avec le tracteur ou tirer un chariot lourd, par exemple. Il faudra alors augmenter la pression du pneu à 1 bar. Le tableau indique que la capacité de charge sera alors de 2990 kg ou d’environ 3000 kg. Les tableaux de pression des pneus se trouvent normalement sur le site Web de chaque fabricant. Certains ont même développé une application distincte à cet effet

Quels sont les avantages d’une faible pression des pneus sur le terrain?

  • Surface de contact ou empreinte plus grande, donc moins de compactage du sol.
  • Avec une empreinte plus large, le pneu aura plus d’adhérence en tout-terrain et les roues risquent moins de glisser. Le véhicule sera plus apte au tout-terrain et aura une meilleure traction.
  • Avec moins de glissement, la conduite sur le terrain gagnera en efficacité et induira une diminution de la consommation. Car en dehors des routes, une faible pression des pneus permet d’économiser du carburant.
  • Un meilleur confort de conduite. Le pneu absorbe les chocs. §

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