Relever les défis liés à la sécurité des machines agricoles modernes

Comment la technologie de freinage de Haldex répond aux exigences des tracteurs et des remorques toujours plus puissants

Le secteur agricole connaît actuellement une transformation radicale en termes d’échelle et de puissance. Les tracteurs agricoles modernes développent désormais une puissance pouvant atteindre 700 chevaux, soit dix fois la puissance des machines utilisées il y a 20 ans, tandis que les remorques peuvent transporter des charges utiles de 20 à 30 tonnes, contre 3 à 5 tonnes auparavant. Cette augmentation spectaculaire de leur taille et de leur capacité s’est accompagnée de nouveaux défis en matière de sécurité, exigeant des solutions de freinage de plus en plus sophistiquées.

Haldex, fort de plusieurs décennies d’expérience dans les systèmes de freinage pour véhicules utilitaires, a développé des composants spécialisés pour les applications agricoles qui répondent à ces exigences en constante évolution. La valve de commande de remorque à pilotage électrique (STCV) et la valve de déclenchement du freinage d’urgence (ELR) mises au point par la société constituent des solutions techniques ciblées pour relever les défis uniques des activités agricoles modernes.

La taille croissante du matériel agricole

La progression spectaculaire des capacités et de la puissance des machines agricoles est motivée par la croissance démographique et la nécessité d'assurer la sécurité alimentaire, ainsi qu’à des conditions météorologiques de plus en plus imprévisibles en raison du changement climatique. L’industrie agricole est confrontée à une pression croissante pour optimiser sa productivité. Des machines plus grandes et plus puissantes permettent aux agriculteurs de travailler de manière plus efficace et de répondre à ces demandes croissantes.

Cette augmentation des gabarits a cependant des implications significatives en matière de sécurité. Les vitesses de travail se sont accélérées et Siegfried Heer, responsable commercial produit senior pour les commandes pneumatiques chez Haldex, explique comment de simples engins agricoles sont devenus des machines sophistiquées nécessitant un permis professionnel : « Ce sont maintenant des véhicules techniques qui requièrent souvent beaucoup de connaissances pour être conduits et utilisés en toute sécurité », déclare-t-il.

La valve de commande de remorque à pilotage électrique

L’un des principaux défis liés aux systèmes de freinage des remorques agricoles provient des systèmes de freinage hydrauliques couramment utilisés. Alors que les camions de marchandise utilisent des systèmes pneumatiques, les tracteurs produisent généralement des signaux de freinage à partir de systèmes hydrauliques qui doivent être convertis en signaux pneumatiques pour la remorque.

Le volume de déplacement des systèmes de freinage hydrauliques est par définition limité, ce qui restreint les dimensions des valves utilisées dans le système. Cette restriction entraîne un retard caractéristique dans la réponse de freinage, qui affecte particulièrement la remorque. Lorsqu’un conducteur actionne le frein du tracteur, le tracteur répond immédiatement, mais la remorque enregistre un décalage au niveau de la réponse. Ce décalage peut engendrer une situation dangereuse dans laquelle la remorque risque de se déplacer vers l’avant et de pousser le tracteur au moment du freinage. Les conducteurs expérimentés peuvent compenser ce phénomène en augmentant d’abord la pression de freinage, puis en la relâchant doucement. Les conducteurs moins expérimentés peuvent cependant rencontrer des difficultés à maîtriser cette technique et créer potentiellement des situations dangereuses.

La solution proposée par Haldex est la valve de commande de remorque à pilotage électrique (STCV). M. Heer explique que le système STCV ne dépend pas du niveau de pression appliquée sur les freins au début du freinage. Lorsque le frein du tracteur est activé et que le feu de stop s’allume, le solénoïde envoie immédiatement un signal pneumatique d’environ 0,8 bar à la remorque. Ce présignal garantit que la remorque commence à freiner de manière indépendante en même temps que le tracteur, en supprimant le décalage potentiellement dangereux.

Bien que ce signal initial seul soit insuffisant dans les situations de freinage d’urgence, la valve de commande conventionnelle de la remorque continue à fonctionner parallèlement au système à solénoïde, et augmente ainsi la pression de freinage de la remorque selon les besoins, en fonction des actions du conducteur.  Cette double approche offre à la fois une réponse immédiate et une capacité de freinage totale.

Protection de la ligne d’urgence

La valve de déclenchement du freinage d’urgence (ELR), un composant rendu obligatoire par une législation relativement récente dans le secteur agricole, vient compléter le système STCV. Le dispositif ELR intervient en cas de défaillance du flexible jaune qui alimente la remorque en pression.

Dans les systèmes de freinage des remorques agricoles, deux lignes pneumatiques connectent le tracteur à la remorque : le flexible jaune et le flexible rouge. Si la ligne jaune est défaillante, le conducteur ne va pas obligatoirement identifier le problème immédiatement, mais une perte de freinage de la remorque et une fuite d'air importante se produiront lors du freinage. Pour déclencher la fonction de freinage d’urgence, la pression dans le flexible rouge doit être évacuée.  Cependant, comme le flexible rouge reste connecté au réservoir d’alimentation en air du tracteur, la purge du système prendrait trop de temps sans intervention.

Le système ELR résout ce problème en isolant le réservoir du tracteur du système de la remorque lorsqu’une panne sur le flexible jaune est détectée. Cette séparation accélère considérablement l’évacuation de la pression du flexible rouge. La législation stipule que le flexible rouge doit être vidangé à moins de 1,5 bar en deux secondes, une spécification à laquelle l'ELR est conçu pour répondre.

Cette fonction d’urgence est intégrée depuis longtemps dans les systèmes des camions-remorque de marchandises, mais les véhicules agricoles roulaient par le passé à des vitesses moindres – généralement inférieures à 25 km/h avec un maximum de 40 km/h – et n’étaient pas soumis à la même réglementation.  La législation imposant cette caractéristique de sécurité dans les applications agricoles remonte à huit ans, ce qui témoigne de l’évolution du secteur vers des vitesses plus élevées et des charges plus importantes.

Considérations techniques pour les applications agricoles

Bien que de nombreuses fonctions proviennent directement des applications pour véhicules utilitaires, les environnements agricoles présentent des défis uniques. L'un des plus importants est l'exposition à l'environnement agricole.

M. Heer indique que ce défi exige d’apporter une attention particulière aux traitements de surface et à la sélection des matériaux. «Il faut effectuer des tests supplémentaires, mais cela dépend aussi du choix des matériaux», explique-t-il. «Nos ingénieurs savent quels types de matériaux sont compatibles à chaque environnement spécifique».

Expertise en installation et en intégration des systèmes

L’efficacité des systèmes de freinage agricoles ne dépend pas seulement de la qualité des composants, mais également de leur installation et de leur propre conception. Le temps de réponse est un paramètre critique qui doit être respecté dans l’ensemble du système, ce qui exige une attention particulière pour le tracé des lignes pneumatiques.

Bien qu’Haldex fournisse des composants présentant des caractéristiques de réponse appropriées, l’utilisation excessive de coudes dans les conduites pneumatiques ou leur dimensionnement restrictif peuvent considérablement ralentir la montée en pression et compromettre les temps de réponse.

« S’il y a beaucoup de coudes dans une conduite, cela va réduire la vitesse de montée en pression, » explique M. Heer. «Au final, vous devez obtenir l’homologation de l’ensemble du véhicule.  Ce qui signifie que le temps de réponse doit être respecté».

M. Heer recommande de limiter les coudes et les restrictions dans les conduites jaunes et rouges. Par ailleurs, installer le dispositif ELR près du système STCV permet de diminuer la longueur des conduites et d’optimiser les temps de réponse. Haldex travaille étroitement avec les constructeurs de véhicules pour obtenir les performances de sécurité requises.

Tirer parti de l’héritage des véhicules utilitaires

L’expertise d’Haldex dans les systèmes de freinage agricoles est directement issue de sa grande expérience dans le domaine des applications pour les véhicules utilitaires. Les technologies peuvent être transférées d’un secteur à l’autre – à condition d’effectuer les adaptations appropriées pour répondre aux exigences spécifiques de chaque marché.

Parfois, les petits fabricants de machines agricoles ont besoin d’un soutien technique plus important que leurs homologues du secteur des véhicules utilitaires. Cependant, M. Heer souligne que si les systèmes de freinage agricoles sur les petites machines peuvent être relativement simples, ils deviennent de plus en plus sophistiqués à mesure que la taille des véhicules augmente et que les exigences légales se durcissent.

La longue expérience de l’entreprise dans le domaine des systèmes de freinage, transmise par la société Haldex avant que celle-ci ne rejoigne SAF HOLLAND group, constitue une base de connaissances approfondie et de solutions éprouvées. Cette expérience permet à Haldex de comprendre non seulement les exigences techniques, mais aussi les défis concrets liés à la mise en œuvre des systèmes de freinage dans des conditions d’utilisation réelles.

Priorité à l’agriculture

L’agriculture est une priorité stratégique pour Haldex, témoignant à la fois de l’importance croissante du secteur et des défis techniques qu’il représente.

Alors que les produits actuels tels que le STCV et l’ELR sont bien implantés sur le marché, l’entreprise continue à développer de nouvelles solutions. Et même si les spécificités des futurs produits demeurent confidentielles, M. Heer laisse entendre que leur intégration sera un point clé. En combinant des fonctions multiples dans un nombre réduit de composants, Haldex vise à réduire les efforts d’installation et les coûts pour les fabricants de véhicules, tout en maintenant ou en améliorant la performance.

Répondre aux exigences en matière de sécurité alimentaire

Des machines plus grandes et plus performantes représentent un élément clé de la réponse aux défis liés à la sécurité alimentaire, car elles permettent aux agriculteurs de travailler plus rapidement sur des surfaces plus importantes, et de gérer de plus grosses exploitations avec la main-d’œuvre disponible.

M. Heer souligne que le rôle de Haldex dans cette transformation du secteur est de veiller à ce que l’augmentation de la productivité ne se fasse pas au détriment de la sécurité. « Nous apprécions faire partie des acteurs de cette transformation et de répondre aux besoins du marché », déclare-t-il, faisant référence à l’engagement de l’entreprise dans le développement de technologies qui permettent une utilisation sûre des équipements agricoles modernes.

Les composants spécialisés d’Haldex pour les applications agricoles, notamment le STCV et l’ELR, constituent des solutions techniques ciblées pour répondre aux défis spécifiques du matériel agricole moderne. Ces technologies reposent sur des décennies d’expérience dans les applications pour véhicules utilitaires et sont adaptées pour répondre aux exigences uniques des environnements agricoles, contribuant ainsi à garantir une productivité accrue en toute sécurité.

Alors que les activités agricoles constituent une part de plus en plus importante du plan Strategy Drive 2030 de SAF-HOLLAND group, la société s’engage à soutenir et à développer ce secteur sur le long terme, et veille à ce que, au fur et à mesure que les engins deviennent plus puissants, ils deviennent également plus sûrs.