CHAPITRE 1 - La mécanisation de l'agriculture
Introduction
1.1 Mécanisation de la ferme
1.1.1 Facteurs techniques
A. Techniques de l’outillage
B. Autres techniques
1.1.2 Facteurs matériels
A. Diminution de la population agricole
B. Augmentation de la production
C. Agrandissement des entreprises agricoles
1.1.3 Facteurs économiques
A. Remplacement de la main-d’oeuvre par la machinerie
B. Augmentation des revenus et outillage
C. Pression des coûts et des prix
D. Revenu agricole et accès au crédit
1.1.4 Facteurs sociaux
A. Mentalité des agriculteurs
B. Valeurs modernes
C. Incertitude
1.2 Effets de la mécanisation
1.2.1. Techniques de production
1.2.2. Structure matérielle de l’agriculture
1.2.3. Incidences économiques
1.2.4. Incidences sur la société agricole
A. Équilibre de la population
B. Effets sur la santé
1.3 Mécanisation et énergie
1.3.1 Bilan énergétique
1.3.2 Mécanisation et efficacité énergétique
Lectures et références références
CHAPITRE 2 - L'HISTORIQUE DES FORCES MOTRICES
Introduction
2.1 Énergie
2.2 Force
2.3 Travail
2.4 Puissance
2.5 Force humaine et animale
2.5.1. Énergie humaine
A. Puissance brute
B. Précision et créativité
C. Esclavage et servitude
2.5.2 Énergie animale
A. Espèces animales domestiquées
B. Puissance des chevaux
a) Domestication de la force animale
b) Attelages
c) Sécurité
2.6 Autres sources de puissance
2.6.1 Énergie éolienne
2.6.2 Énergie hydraulique
2.6.3 Électricité
2.7 Évolution des moteurs
2.7.1 Moteurs à vapeur
2.7.2 Moteurs à explosion
A. Précurseurs.
B. Beau de Rochas
C. Otto et Clerk
D. Rudolph Diesel
2.8 Évolution du tracteur
2.8.1 Besoin de puissance
2.8.2 Engins stationnaires
2.8.3 Locomobiles
2.8.4 Tracteurs à essence de pétrole
A. Débuts
B. Années folles
C. Standardisation
D. Développement du tracteur moderne
2.9 Tracteurs modernes
2.9.1 Tracteurs d’usage courant
2.9.2 Tracteurs spécialisés
2.9.3 Tracteurs à chenilles
2.9.4 Composantes des tracteurs modernes
2.9.5 Perspectives d’évolution des tracteurs
A. Prix plus abordables
B. Avenues de développement
C. Tracteurs et ordinateurs
D. Exigences agronomiques et compétition
E. Développement d’outils agricoles
F. Nouvelles sources d’énergie
2.10 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 3 - LES MOTEURS
Introduction
3.1 Moteurs à pistons
3.1.1 Bloc-cylindres et culasse
3.1.2 Composantes du bloc-cylindres
A. Cylindres et chemises
B. Piston
C. Segments
D. Bielle
E. Vilebrequin
F. Coussinets
G. Volant d’inertie
H. Arbre à cames et poussoirs
3.1.3 Culasse et composantes
A. Joint d’étanchéité
B. Soupapes
C. Culbuteurs
D. Couvercle de la culasse
E. Injecteur de carburant diésel
3.2 Fonctionnement des moteurs
3.2.1 Moteur à quatre temps
3.2.2 Moteur à deux temps
3.2.3 Moteur Diesel à deux temps
3.3 Caractéristiques des moteurs
3.3.1 Alésage
3.3.2 Course
3.3.3 Points morts
3.3.4 Espace mort
3.3.5 Cylindrée
3.3.6 Compression
3.3.7 Cylindrée et puissance
3.3.8 Couple
3.4 Moteurs Diesel et à essence
3.5 Synchronisation et séquence d’allumage
3.6 Systèmes auxiliaires des moteurs
3.7 Entretien et diagnostic
3.8 Nouveaux moteurs
3.8.1 StarRotor
3.8.2 Quasiturbine
3.8.3 Moteur Stirling
3.9 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 4 - L'ALIMENTATION EN AIR ET L'ÉCHAPPEMENT
Introduction
4.1 Consommation d’air
4.1.1 Rôle de l’air
A. Combustion d’un litre de carburant
B. Régime et consommation d’air
4.1.2 Poussière
4.2 Composantes du système d’alimentation en air
4.2.1 Aspiration de l’air
4.2.2 Dépression et restrictions
4.3 Filtration de l’air
4.3.1 Préfiltre
4.3.2 Filtre principal
A. Filtre à cartouche sèche
B. Filtres à bain d’huile
4.3.3 Filtre de sûreté
4.3.4 Détecteur de colmatage
4.4 Suralimentation
4.4.1 Turbocompresseur
4.4.2 Refroidisseur intermédiaire
4.4.3 Précautions particulières
4.5 Système d’échappement
4.6 Entretien et diagnostic
4.7 Réacteur Pantone
4.8 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 5 - LE SYSTÈME DE LUBRIFICATION
Introduction
5.1 Friction
5.2 Rôles des lubrifiants
5.3 Types de lubrifiants
5.3.1 Huiles
A. Huiles à moteur
B. Viscosité
C. Classes de service des huiles à moteur
D. Huiles synthétiques
E. Huiles à transmission
5.3.2 Graisses
5.3.3 Additifs à huiles à moteur
A. Améliorants de viscosité
B. Adoucissants des surfaces métalliques
C. Bouche-fuites
D. Autres substances
5.4 Mécanismes de lubrification
5.4.1 Barbotage.
5.4.2 Système de canalisations
A. Pompe à huile
B. Refroidissement de l’huile
C. Filtration de l’huile
D. Capteur de pression
5.5 Consommation d’huile
5.6 Contamination de l’huile
5.7 Étanchéité
5.8 Coussinets et roulements
5.9 Entretien et diagnostic
5.10 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 6 - LE SYSTÈME DE REFROIDISSEMENT
Introduction
6.1 Bilan énergétique des moteurs
6.2 Systèmes de refroidissement
6.2.1 Refroidissement par eau
6.2.2 Refroidissement par air
6.2.3 Refroidissement par huile
6.3 Système de refroidissement par eau
6.3.1 Canalisations
6.3.2 Thermostat.
6.3.3 Pompe à eau
6.3.4 Boyaux
6.3.5 Radiateur
6.3.6 Bouchon
6.3.7 Ventilateur
6.3.8 Liquide de refroidissement
6.3.9 Additifs
6.4 Système d’aide au démarrage
6.5 Entretien et diagnostic
6.5.1 Vérifications de routine
6.5.2 Préparation pour l’hiver
6.5.3 Vérification de l’étanchéité
6.5.4 Vidange
6.6 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 7 - L'ALIMENTATION EN CARBURANT
Introduction
7.1 Caractéristiques des carburants
7.1.1 Contenu énergétique
7.1.2 Carburant diésel
7.1.3 Essence
7.1.4 Éthanol
7.1.5 Huiles végétales
7.1.6 Additifs à carburant diésel
7.2 Composantes des systèmes d’alimentation en carburant
7.2.1 Réservoir
7.2.2 Canalisations
7.2.3 Pompe d’alimentation
7.2.4 Filtres
7.3 Alimentation en carburant diésel
7.3.1 Pompe à injection
7.3.2 Types de pompes à injection
A. Pompe à pistons en ligne
B. Pompe rotative du type Bosh
C. Pompe rotative CAV
7.3.3 Injecteur à carburant diésel
7.3.4 Chambre de combustion
7.3.5 Injection électronique
7.3.6 Injection et pollution
A. Amélioration du système d’injection
B. Amélioration de la chambre de combustion
C. Amélioration de l’admission d’air
7.3.7 Nouveaux systèmes d’injection
A. Injection à réserve commune
B. Injection électrohydraulique
7.4 Régulation du régime du moteur
7.4.1 Rôles et fonctionnement
7.4.2 Régulateurs mécaniques
7.4.3 Régulateurs électroniques
7.5 Entreposage du carburant
7.6 Aide au démarrage
7.6.1 Démarrage par éther
7.6.2 Bougie de préchauffage
7.7 Entretien et dépannage
7.7.1 Remplissage du réservoir de carburant
7.7.2 Changement des filtres
7.7.3 Additifs à carburant diésel
7.7.4 Purge des lignes de carburant
7.8 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 8 - LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
Introduction
8.1 Principes élémentaires de l’énergie électrique
8.1.1 Ampérage
8.1.2 Voltage
8.1.3 Résistance électrique
8.1.4 Circuit électrique
A. Sens du courant électrique
B. Circuit en série ou en parallèle
C. Lecture des schémas électriques
8.1.5 Courant continu
8.1.6 Courant alternatif
8.2 Batterie d’accumulateurs
8.2.1 Généralités
8.2.2 Composantes de la batterie
8.2.3 Électrolyte
A. Réactions chimiques
B. Densité
8.2.4 Caractéristiques d’une batterie
A. Ampérage
B. Voltage
C. Capacité de démarrage à froid
D. Capacité de réserve
8.2.5 Problèmes de batterie
A. Sulfatation
B. Court-circuit
C. Charge et décharge rapide
D. Autres défectuosités
8.2.6 Installation d’une batterie
8.2.7 Démarrage-secours
8.2.8 Règles de sécurité
8.3 Système de charge
8.3.1 Magnétisme et électricité
8.3.2 Génératrice
8.3.3 Alternateur
8.3.4 Régulateur de charge
8.3.5 Circuit de charge
8.4 Système de démarrage
8.4.1 Circuit de démarrage
8.4.2 Lancement par inertie
8.4.3 Lancement par solénoïde
8.5 Circuits auxiliaires
8.5.1 Fusibles
8.5.2 Éclairage et signalisation
8.5.3 Indicateurs et commandes
8.5.4 Systèmes électroniques d’information
A. Aide à la décision
B. Aide au diagnostic
C. Capteurs
a) Signaux et capteurs analogiques
b) Signaux et capteurs numériques
8.5.5 Unités de contrôle
A. Principes du fonctionnement automatique
B. Utilisation des unités de contrôle
a) Facilitation
b) Optimisation
c) Protection
8.6 Entretien et diagnostic
8.6.1 Nettoyage de la batterie
8.6.2 Charge de la batterie
8.6.3 Vérification de la courroie de l’alternateur
8.7 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 9 - LE SYSTÈME HYDRAULIQUE
Introduction
9.1 Principes d’hydraulique
9.2 Composantes hydrauliques
9.2.1 Fluide hydraulique
9.2.2 Réservoir
9.2.3 Pompes hydrauliques
A. Pompes à débit constant
B. Pompes à débit variable
9.2.4 Vérins
9.2.5 Distributeurs à tiroir
A. Distributeur à centre ouvert
B. Distributeur à centre fermé
C. Commandes des distributeurs
9.2.6 Soupapes hydrauliques
A. Soupape de limitation de pression
B. Soupape de décharge à pression ajustable
C. Soupape de contrôle de débit
D. Soupape réductrice de pression
E. Soupape de priorité
F. Soupape sélectrice
G. Soupape de retenue
H. Soupape de décélération
I. Soupape de séquence
J. Répartiteur de débit
9.2.7 Filtre
9.2.8 Moteur hydraulique
9.2.9 Canalisations et raccords
9.2.10 Sorties d’huile
9.3 Circuits hydrauliques
9.3.1 Circuit à centre ouvert
9.3.2 Circuit à centre fermé
9.3.3 Circuit à centre fermé avec capteur de charge
9.4 Attelage à trois points
9.4.1 Contrôle de la position
9.4.2 Contrôle de l’effort
A. Rôle
B. Fonctionnement
a) Capteur d’effort au troisième point
b) Capteur d’effort sur les bras de tirage
9.4.3 Autres fonctions hydrauliques
A. Contrôle de la vitesse d’abaissement
B. Contrôle de la vitesse de réactiondu contrôle d’effort
C. Contrôle de la hauteur des bras de tirage
D. Contrôle de la position à partir de l’arrière du tracteur
E. Contrôle du patinage
9.4.4 Catégories d’attelages à trois points
9.4.5 Maniement de l’attelage à trois points
9.5 Autres systèmes à commande hydraulique
9.5.1 Freins
9.5.2 Direction
9.6 Entretien et diagnostic
9.7 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 10 - LES TRANSMISSIONS
Introduction
10.1 Embrayages
10.1.1 Concepts de base
10.1.2 Évolution des embrayages
10.1.3 Embrayage à disque
A. Embrayage à disque sec
B. Embrayage multidisque humide
10.1.4 Commandes de l’embrayage
10.2 Boîte de vitesses
10.2.1 Principes de base
10.2.2 Boîte de vitesses mécanique
A. Boîte de vitesses à pignons baladeurs
B. Boîte de vitesses à manchon baladeur
C. Boîte de vitesses synchronisée
10.2.3 Boîte de vitesses mécanique à commande hydraulique
A. Amplificateur de couple
B. Inverseur à commande hydraulique
C. Boîte de vitesses semi-automatique
10.2.4 Transmission hydrostatique
10.2.5 Transmission à variation continue
10.2.6 Convertisseur de couple
10.3 Différentiel
10.3.1 Fonctionnement
10.3.2 Blocage du différentiel
10.4 Réducteurs finaux
10.5 Pont avant motorisé
10.6 Prise de force
10.6.1 Types de prises de force
10.6.2 Normes de fabrication
10.6.3 Développements récents
10.6.4 Prise de force et sécurité
10.7 Entretien et diagnostic
10.8 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 11 - LES SYSTÈMES ET ORGANES AUXILIAIRES
Introduction
11.1 Freins
11.1.1 Systèmes de freinage
11.1.2 Frein de stationnement
11.1.3 Freins principaux
11.1.4 Freinage des remorques
11.1.5 Usage des freins
11.1.6 Ajustement des freins
11.2 Direction
11.2.1 Géométrie de la direction
A. Pincement
B. Angle d’inclinaison du pivot de roue
C. Angle de carrosage
D. Angle de chasse
E. Angle de braquage des roues
11.2.2 Mécanismes de la direction
A. Direction mécanique
B. Direction assistée
C. Direction hydrostatique
11.3 Cabine et tableau de bord
11.3.1 Principes d’ergonomie
11.3.2 Agencement des indicateurs
11.3.3 Agencement des commandes
11.3.4 Confort et santé du conducteur
A. Siège et cabine
B. Bruit
11.4 Carrosserie
11.5 Suspension
11.6 Équipements de sécurité
11.6.1 Structure de protection contre les renversements
11.6.2 Autres systèmes de protection
11.7 Pneus
11.8 Écartement des roues
11.8.1 Écartement des roues pour une charrue portée
xv
11.8.2 Écartement des roues pour une charrue semi-portée
11.9 Boulonnerie
11.10 Entretien et diagnostic
11.11 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 12 - L'UTILISATION OPTIMALE DU TRACTEUR
Introduction
12.1 Puissance d’un tracteur
12.1.1 Puissance à la prise de force
12.1.2 Puissance au moteur
12.1.3 Puissance à la barre de tirage
12.1.4 Régime du moteur
12.2 Traction d’un tracteur
12.2.1 Influence du sol
12.2.2 Résistance à l’avancement
12.2.3 Influence des pneus
A. Nomenclature des pneus
B. Pneus à carcasse radiale et à carcasse diagonale
C. Sélection des pneus
D. Pression des pneus
E. Utilisation de pneus à carcasses différentes
12.2.4 Traction et flottabilité
12.2.5 Patinage
A. Mesure du patinage
B. Masse sur les roues motrices et patinage
C. Calcul du lest
12.2.6 Roues doubles ou triples
12.2.7 Roues motrices auxiliaires
12.2.8 Blocage du différentiel
12.2.9 Transfert de masse
12.3 Capacité du champ
12.3.1 Notion de capacité
12.3.2 Notion d’efficacité
12.3.3 Facteurs d’efficacité
A. Entretien de la machinerie
B. Manoeuvrabilité de la machinerie
C. État et forme des champs
D. Conducteur
E. Travaux complexes
12.3.4 Capacité théorique
12.3.5 Capacité effective
12.3.6 Dimension des instruments et puissance nécessaire
12.4 Conduite économique
12.4.1 Vitesse de travail
12.4.2 Vitesse et régime du moteur
12.4.3 Planification du travail
12.4.4 Réglage du patinage
12.5 Durée des machines agricoles
12.5.1 Entretien
A. Manuel d’entretien
B. Registres d’entretien
C. Inspection quotidienne
D. Entretien du tracteur et coût d’utilisation
12.5.2 Analyse des huiles
12.5.3 Entreposage de la machinerie
12.6 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 13 - L'ÉVALUATION DES TRACTEURS
Introduction
13.1 Critères d’évaluation
13.1.1 Tracteurs usagés
A. Machines usagées
B. Recherche d’un tracteur usagé
C. Évaluation du vendeur
D. Inspection de la machine
a) Coup d’oeil rapide
b) Examen externe approfondi
E. Essais du tracteur
a) Démarrage à froid
b) Thermostat et système de refroidissement
c) Émission de fumée
d) Embrayage et freinage
e) Autres vérifications
F. Autres tests
a) Test du dynamomètre
b) Test de compression
c) Test d’usure de la transmission
G. Considérations générales
H. Valeur d’un tracteur usagé
a) Méthode du CRÉAQ
b) Guide d’évaluation des tracteurs usagés
13.1.2 Tracteurs neufs
A. Compétence du vendeur
B. Qualité et durabilité des machines
C. Permanence du serice
D. Service après garantie
E. Fiches techniques
13.2 Tests objectifs
13.2.1 Historique et visée
13.2.2 Rapports du Nebraska
A. Principales caractéristiques et autres renseignements
B. Puissance à la prise de force
C. Couple à la prise de force
D. Puissance à la barre de tirage
E. Mesures du bruit
F. Essais additionnels
G. Pneus, masse et lestage
H. Système de relevage
13.2.3 Rapports de l’OCDE
A. Prise de force
B. Élévation du couple
C. Essais en traction
D. Système hydraulique
E. Courbes des essais de l’OCDE
13.3 Sélection d’un tracteur
13.4 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 14 - L'ÉVALUATION DES COÛTS
Introduction
14.1 Coûts fixes
14.1.1 Dépréciation
A. Durée de vie
a) Vie physique
b) Vie utile
c) Vie économique
B. Amortissement
C. Inflation
14.1.2 Intérêts
14.1.3 Remisage
14.1.4 Assurances et taxes
14.1.5 Estimation des coûts fixes
14.2 Coûts variables
14.2.1 Réparation et entretien
14.2.2 Consommation de carburant
14.2.3 Consommation de lubrifiants
14.2.4 Main d’oeuvre
14.2.5 Délai d’exécution des travaux
14.3 Estimation des coûts
14.3.1 Coûts de la machinerie achetée à l’état neuf
14.3.2 Estimation des coûts d’utilisation de machines usagées
14.4 Rentabilité d’un tracteur
14.5 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 15 - L'ACQUISITION D'UN TRACTEUR
Introduction
15.1 Achat ou échange d’un tracteur
15.1.1 Puissance supplémentaire
15.1.2 Coûts d’utilisation
15.1.3 Désuétude
15.1.4 Fiabilité
15.1.5 Usure
15.1.6 Abri fiscal
15.2 Choix d’un tracteur
15.2.1 Facteurs techniques
15.2.2 Facteurs économiques
A. Coûts comparatifs
B. Valeur de revente
C. Capacité de remboursement
15.2.3 Puissance optimale
A. Coûts des retards
a) Facteur de retard (K)
b) Calcul des coûts des retards
B. Calcul de la puissance optimale
C. Calcul de la largeur optimale
15.3 Acquisition et utilisation des machines
15.3.1 Achat
15.3.2 Location
15.3.3 Contrat à forfait
15.3.4 Location-vente
15.3.5 Acquisition et utilisation collectives
15.4 Exercices
Lectures et références
CHAPITRE 16 - INNOVATIONS TECHNOLOGIQUES EN MACHINERIE AGRICOLE
Introduction
16.1 Normes antipollution
16.1.1 Pollution et climat
16.1.2 Toxicité des émissions
16.2 La pollution a aussi son histoire
16.2.1 Smogs historiques et santé
16.2.2 Apparition des normes
16.2.3 Mondialisation des normes
16.2.4 Normes pour les tracteurs
16.3 Systèmes antipollution
16.3.1 Problématique de la diminution des émissions
16.3.2 Recirculation des gaz d'échappement (EGR)
A. Échangeur de chaleur et vanne EGR
B. Filtre à particules
C. Régénération du filtre à particules
16.3.3 Réduction catalytique sélective (SCR)
16.4 Turbocompression
16.4.1 Turbocompresseur à géométrie variable
16.4.2 Turbocompresseur à soupape de dérivation
16.5 Injection diesel haute pression
16.5.1 Injecteurs piézoélectriques
16.5.2 Unité de contrôle électronique du moteur
16.5.3 Huile à moteur et carburant diesel
16.6 Systèmes de communication entre unités de contrôle
16.6.1 CANBUS
A. Avènement du CANBUS
B. Avantages du réseautage CANBUS
16.6.2 ISOBUS
A. Avènement de l'ISOBUS
B. Fonctionnement de l'ISOBUS
C. Avantages de l'ISOBUS
16.6.3 Inconvénients des systèmes embarqués et de communication
A. Monopole des fabricants
B. Risques d'effraction
C. Perte d'autonomie des agriculteurs
D. Vulnérabilité de l'internet des objets
16.6.4 Agriculture de précision
A. Variabilité des sols
B. Fluctuations du climat
C. Diversité des cultures
D. Dosage des intrants
E. Performance de la machinerie
16.6.5 Agriculture intelligente
A. Antennes de réception GPS
B. Antennes RTK
C. Système d'autoguidage
16.6.6 Rentabilité de l'agriculture intelligente et de précision
16.7 Perspectives d'avenir
Lectures et références
INDEX