Pleins phares, au coeur du machinisme Electrochoc : la révolution électrique est en marche (partie 2)

4 kW sont nécessaires pour la pompe de l'UX eSpray. (© DR)

C’est déjà une certitude pour beaucoup : l’électricité aura sa place dans la cinématique des équipements agricoles. Pour le Dr Norbert Rauch, représentant la marque éponyme, qui s’exprimait devant le Club de Bologne à l’Eima en novembre 2010, la question n’est pas « est-ce que cela va se faire ? », mais plutôt « à quelle vitesse cette technologie équipera nos matériels ? ». Essayons de comprendre pourquoi ce qui est, pour certains, une telle évidence relève pour d’autres d’une utopie.

Pas d’Ipm, pas de générateur !

Comparaison des courbes de puissance d'un 6R et d'un 6RE avec et sans Ipm. (© John Deere) Cliquez sur l'image pour l'agandir

A l’origine de cet "électrochoc électrique" dans le machinisme agricole : John Deere et sa série E-Premium, devenue RE (photo 1) depuis le lancement des 6R. En produisant 20 kW, le générateur entraîné par le moteur thermique du tracteur offre de multiples possibilités : alimenter les accessoires moteurs (ventilateur, compresseur, climatisation), fournir temporairement une dizaine de chevaux supplémentaires au moteur et depuis les RE, une puissance de 5 kW en dynamique pour l’entraînement d’outils (en 230 ou 400 volts). Kilowatts ou chevaux Din : on peut s’y perdre. Pour rappel, 1 kW est égal à 1,36 ch Din.

Bien, revenons à nos électrons. Du point de vue du tractoriste, ces choix montrent une volonté forte d’accroître l’efficacité énergétique du tracteur, c’est-à-dire de mieux utiliser la puissance et de réduire la consommation de carburant. Toutefois, sans le module de gestion intelligente de la puissance (Ipm), il y a fort à parier que nous n’aurions jamais entendu parler de générateur électrique additionnel. D’ailleurs (cf. graphique ci-dessous), si l’Ipm améliore la courbe de puissance d’un moteur classique, c’est encore plus vrai sur les séries E-Premium.

Prévoir un peu plus gros qu’une dynamo !

 Evalués à 5 kW sur un John Deere 6RE, les "restes" insuffisants d'énergie électrique n'ont pas empêché les équipementiers de plancher sur des matériels électriques. Revenons aux précurseurs. Comme Amazone et son pulvérisateur traîné UX eSpray, dévoilé en 2009, dont toutes les fonctions opérationnelles sont alimentées électriquement (cf. schéma p. 23). Pompes (photo 5), agitateurs, porte-jets, éclairage et centrale hydraulique des rampes : de quoi avaler 17 kW ! Rien n’est donc impossible, cependant le cas du pulvérisateur reste complexe.

Simple, efficace et précise

Comparaison de l'efficacité de la variation de vitesse entre les différents épandeurs. (© Rauch) Cliquez sur l'image pour l'agrandir

Qu’en est-il des épandeurs centrifuges ? Chez Rauch (photo 4), si l’on prend en compte les trois paramètres de travail que sont la dose par hectare, la vitesse d’avancement et la largeur d’épandage, la consommation des deux moteurs électriques avoisinerait les 17 kW (Ndlr : même si le chiffre est identique, il n’y a pas de corrélation avec l’UX eSpray) pour des réglages respectifs de 400 kg/ha, 20 km/h et 36 m. Reflétant certes une utilisation intensive, celle-ci correspond à une valeur quasi maximale pour un épandeur centrifuge.

Néanmoins, d’autres outils savent se montrer bien plus gourmands. Et puisque la technologie électrique n’est pas encore à la hauteur d’une prise de force en termes de puissance transmise entre le tracteur et l’outil, quelles sont les réelles motivations qui ont poussé les constructeurs à la développer sur les équipements agricoles ?

La réponse se résume en trois adjectifs, qui la décrivent parfaitement : simple, efficace et précise. Simple comme deux prises normalisées (photos 2 et 3). En effet, avec la "fée électricité", oubliez l’arbre de prise de force et les flexibles hydrauliques. Oubliez également une grande partie des capteurs car la tension et l’intensité peuvent fournir, à elles seules, les retours nécessaires aux différents calculateurs. Le deuxième adjectif, efficace, renvoie au rendement élevé. Certes, avec un entraînement mécanique, il est encore meilleur ; mais il ne faut pas compter sur une quelconque modulation.

Plus fort qu’un simple courant de pensées

Schéma électrique général de l'Amazone UX eSpray. (© Amazone) Cliquez sur l'mage pour l'agrandir

En fait, avec l’électricité, l’efficacité de variation de la vitesse des disques d’un épandeur centrifuge atteindra par exemple 70 %, soit celle d’un entraînement mécanique mais sans temps de latence (Ndlr : c’est presque du binaire : on/off), là où celle d’un épandeur hydraulique, monté en Power Beyond, ne sera que de 50 % à son optimum (voir le graphique ci-dessous). La transition est toute faite avec le dernier qualificatif : précise. En effet, sans temps de latence ni perte de charge dans le cas de l’hydraulique, un épandeur centrifuge sera plus précis tout en simplifiant l’accessibilité à l’agriculture de précision.

Au regard de ces développements matériels, l’entraînement électrique de forte puissance a toute sa place dans le secteur du machinisme agricole. Attendons-nous à le voir apparaître prochainement sur les distributeurs d’engrais, les semoirs, les pulvérisateurs et tous les autres matériels ayant besoin de précision. Et pour les autres équipements ? Abstraction faite de la taille des composants et des schémas énergétiques classiques, laissons aller notre imagination au-delà des projets les plus ambitieux parmi lesquels : l'ElectRoGator 1386 de Challenger (photo 8), l’enjambeur Kremer T3E (photo 6), le NH2 de New Holland (photo 7) ou encore le système Primove de Bombardier (photos 9 et 10).

Cet article est extrait de Terre-net Magazine n°14  Si vous ne l'avez pas reçu chez vous, retrouvez Terre-net Magazine en ligne en cliquant ICI.