LES éVOLUTIONS TECHNIQUES, DéCISIVES à L'ACHAT D'UNE CHARGEUSE SUR PNEUS

éCOLOGIE, eFFICACITé ET SOUPLESSE D'UTILISATION SONT LE FIL ROUGE

Demandez à cinq entrepreneurs ce qu'ils attendent d'une chargeuse sur pneus et il y a de fortes chances pour que vous receviez cinq réponses différentes. Le premier veut la capacité de levage. Le second veut une machine qui consomme peu. Le troisième veut pouvoir changer aisément d'accessoire. Le quatrième ... Nous n'allons donc pas désigner ici la chargeuse sur pneus parfaite car cela dépend surtout de vos propres souhaits.

LES éVOLUTIONS ANALYSéES

Ce que nous pouvons bel et bien faire, c'est analyser tous les facteurs qui peuvent avoir de l'importance. Car ces dernières années, les changements ont été assez nombreux et c'est loin d'être fini. Des normes d'émission plus sévères, une télématique accrue, de meilleurs entraînements, une plus grande attention pour la sécurité: ce ne sont que quelques évolutions qui font aujourd'hui que l'achat d'une nouvelle machine peut poser un défi.

Nous pouvons réunir tous ces facteurs sous trois groupes principaux: souplesse d'utilisation, sécurité et performance environnementale.

SOUPLESSE D'UTILISATION

La fonction principale d'une chargeuse sur pneus est et reste la délivrance de bonnes prestations sur le chantier. Ces bonnes prestations dépendent surtout du caractère des activités pour lesquelles vous voulez engager la chargeuse sur pneus compacte.

Caractéristiques de levage

Les facteurs qui ont le plus d'importance sont la contenance du godet, la charge de basculement, la force d'arrachement, le temps de cycle et la hauteur de levage. L'importance de la contenance du godet est assez évidente mais nous nous étendrons pas plus sur le sujet.

La force d'arrachage exige un peu plus d'explications car elle est assez bien confondue avec la capacité de levage. Or les deux termes ne sont pas synonymes. Nous pouvons décrire la force d'arrachement comme la force maximale générée par la chargeuse sur pneus grâce à l'engagement de toutes les forces de levage possibles, donc aussi le basculement du godet. La capacité de levage est uniquement le poids pouvant être soulevé par les vérins de levage. La différence est notamment importante dans le terrassement parce que là, la force d'arrachement donne une meilleure indication de la prestation réelle.

Le temps de cycle dépend surtout du système hydraulique et est le temps calculé pour lever à la hauteur de levage maximale, déverser et ensuite redescendre au niveau du sol. Pour des travaux répétitifs, un temps de cycle rapide peut signifier un certain gain de temps.

Accessoires

Certaines machines sont dotées d'un système hydraulique de changement rapide des accessoires et des godets. Ceci est essentiellement pratique pour exécuter de nombreuses tâches différentes dans un délai court, car cela évite à l'opérateur de descendre constamment pour changer manuellement les accessoires. La fixation de l'accessoire s'effectue par un système push-pull. Ces pièces se contrôlent depuis la cabine, en réglant le débit hydraulique vers les commandes des accessoires.

Les types d'accessoires aujourd'hui commercialisés sont aussi infinis. Outre les godets de chargement traditionnels, relevons les godets à gravats, godets cribleurs, godets malaxeurs, fourches à palette, brosses, chasse-neige, tarières et tondeuses. Les applications possibles dépassent les réalisations que l'ion trouve sur les chantiers de construction.

Hydraulique

Il existe deux types de transmission: hydrostatique ou powershift.

Hydrostatique

L'installation hydraulique est le cheval de labour invisible de la machine. L'hydraulique procure la puissance nécessaire pour déplacer les lourdes charges. Dans la plupart des cas, la pompe hydraulique asservit à la fois la commande et le bras de chargement.

La transmission est facile à commander depuis la cabine, ceci permet de commander simultanément le régime du moteur et la pompe hydraulique - sur ce type de transmission. Du côté travail, on peut choisir le plus souvent plusieurs sorties de débit afin de pouvoir choisir la répartition de la puissance entre le moteur et le mouvement de levage en fonction de l'application.

Une autre méthode de travail consiste à créer un circuit hydraulique fermé avec une mesure de charge correspondante. En d'autres termes, le rendement de la pompe hydraulique est constamment adapté à la charge du moment (load sensing). Si la pédale de frein est enfoncée, toute la puissance hydraulique est automatiquement mise à la disposition du système hydraulique qui peut l'utiliser si la charge le demande. Ici il n'est donc pas question d'un système étagé avec deux ou trois points de fonctionnement mais plutôt d'un système continu, ce qui accroît l'efficacité.

Par ailleurs, il existe également une transmission que l'on pourrait qualifier d'hydromécanique: une combinaison de la 'boîte de vitesses traditionnelle' et d'une transmission hydrostatique. Cette transmission transmet la même puissance au groupe motopropulseur qu'une boîte de vitesses traditionnelle, mais son régime est nettement plus bas, ce qui réduit la consommation de carburant.

Powershift

L'avantage d'un système powershift est qu'il s'agit d'une transmission verrouillée. Grâce à ce verrouillage, il est en principe possible d'éliminer complètement le glissement que l'on constate toujours avec un convertisseur de couple dans certains rapports. Le convertisseur de couple est pour ainsi dire bloqué. Cela permet au conducteur de rouler plus fort à des régimes moins élevés et l'huile de transmission ne chauffe pas autant. Un hydrostat, en revanche, s'échauffe beaucoup plus rapidement lorsque la machine doit grimper beaucoup.

Une vision de 360 degrés sans entrave est quasi impossible mais de nombreux fabricants proposent sur le marché des cabines qui s'en approchent fortement

Commande

Le rayon de giration d'une chargeuse sur pneus est souvent négligé mais est un facteur important si l'on travaille souvent dans des espaces confinés. Cela vaut certainement la peine de l'examiner car il n'est pas toujours mentionné. Pour améliorer la précision de la commande, on travaille souvent avec une commande 'fingertip' sur base d'un asservissement électro-proportionnel de l'installation hydraulique. Ceci permet à l'opérateur de doser l'huile avec une précision extrême, de zéro au maximum.

Outre les commandes habituelles au volant et 'fingertip', il existe également de plus grands joysticks, qui éliminent la nécessité d'un volant dans la cabine. L'opérateur est ainsi mieux assis d'un point de vue ergonomique et dispose d'une meilleure vue d'ensemble de la cabine, de l'espace de travail et du tableau de bord.

Niveau sonore

Un phénomène qui se manifeste de plus en plus souvent ces dernières années dans les les zones résidentiels est l'intolérance des riverains vis à vis des travaux de construction et d'infrastructure. Les nuisances sonores, plus précisément, agissent souvent sur les nerfs des riverains, plus vite enclins à appeler la police, voire à déposer plainte. Les fabricants l'anticipent en accordant plus d'attention à l'ingénierie de leurs machines.

Ici deux facteurs sont importants: le niveau sonore extérieur de la machine est surtout important pour les riverains et les autres entrepreneurs, le niveau sonore dans la cabine est une donnée importante pour l'opérateur. Remarquez ici que la pression sonore est exprimée en décibels, ceci est une unité logarithmique. La différence entre 105 et 100 dB n'équivaut donc pas à 5%.

SéCURITé

Stabilité

Le basculement peut être évité surtout par une bonne formation de l'opérateur mais la construction de la machine peut aussi largement contribuer à la stabilité. Les fabricants s'y emploient en concevant des machines avec un centre de gravité abaissé, des alarmes de basculement ou un contrepoids supplémentaire. Des systèmes articulés-pendulaires confère aussi une stabilité et une maniabilité accrues. Ce système maintient les quatre roues au sol, même lors de travaux sur un terrain accidenté. Entre-temps la traction reste aussi intacte.

Ergonomie pour le conducteur

L'ergonomie et la sécurité vont souvent de pair, ceci vaut certainement pour la cabine. Une vision de 360 degrés sans entrave est quasi impossible mais de nombreux fabricants proposent sur le marché des cabines qui s'en approchent fortement. Une position assise surélevée et une grande surface vitrée entre des montants étroits garantissent un large champ de vision. Les systèmes de caméra ont aussi le vent en poupe. Un accès aisé par une large porte permet de monter et de descendre rapidement.

Pendant le travail, on se soucie aussi du confort avec par exemple des fenêtres latérales, des ouvertures de ventilation, la climatisation, des sièges à amortissement pneumatique, une colonne de direction basculante et télescopique, et des rangements pratiques. Les instruments et les commandes, enfin, sont de mieux en mieux organisés, si bien que la manipulation est intuitive. Des joysticks facilitent l'utilisation.

Protection

Nous voyons aussi que la sécurité fait l'objet d'une grande attention de la part des fabricants. Les machines sont par exemple proposées de plus en plus souvent avec un toit de sécurité standard, qui a été testé selon les exigences d'instances neutres.

De plus, les machines d'aujourd'hui sont toutes équipées de systèmes de détection d'objets et de personnes par le biais de caméras et de capteurs. Enfin, des éclairages LED avec gradation automatique complètent la visibilité optimale.

PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE

Afin de limiter l'émission de substances nocives, la législation européenne pose certaines exigences aux moteurs aussi bien essence que diesel. En 2019, ces normes d'émission ont été encore renforcées et, depuis lors, les moteurs qui ne répondent pas à ces normes ne peuvent pas être vendus.

Bien entendu, les fabricants s'efforcent depuis longtemps d'adapter leurs machines (voir plus loin). Comme la plupart des machines mobiles sont entraînées par des moteurs diesel, celles-ci ont un grand impact sur le parc de machines. Le prix de ces adaptations sera effectivement en partie comptabilisé dans le prix de vente, même si vous obtenez en retour une plus faible consommation de carburant dans bien des cas. Dans d'autres cas, les modifications auront aussi un impact sur le fonctionnement quotidien des machines.

Les exigences en vigueur depuis 2019 ont été baptisées normes d'émissions Stage 5 en Europe et sont beaucoup plus strictes en ce qui concerne les émissions de suie et de particules. Les moteurs sous 19 kW font dorénavant partie de la norme.

Méthodes pour limiter l'émission

Pour limiter l'émission de Nox, les fabricants peuvent engager une large palette de mesures, éventuellement combinées:

• La recirculation des gaz d'échappement (EGR) renvoie une partie de l'échappement du moteur dans le moteur pour refroidir et diminuer les pics de température de combustion et la pression, et dès lors réduire la production de NOx;
• Les filtres à particules diesel (DPF) sont des appareils de post-traitement de l'échappement qui abaissent nettement l'émission des véhicules et des machines diesel. Les DPF utilisent le plus souvent un substrat poreux en céramique ou cordiérite, ou un filtre métallique pour capter physiquement les particules (PM) et les éliminer du flux d'échappement;
• Les catalyseurs d'oxydation diesel (DOC) procurent un post-traitement des gaz d'échappement en les envoyant vers un filtre alvéolaire à fines mailles. Le fin revêtement métallique entraîne une réaction catalytique qui, à son tour, décompose les substances toxiques en composants moins dangereux;
• Les systèmes de réduction catalytique sélective (SCR) injectent un produit de réduction ou un liquide d'échappement diesel (DEF) -principalement connu sous la marque AdBlue - dans le flux d'échappement où se produit une réaction avec un catalyseur pour convertir l'émission de NOx en N2 (gaz d'azote) et oxygène. La réaction catalytique exige certains critères de température pour obtenir la diminution de NOx. Les systèmes SCR exigent de temps en temps un appoint de DEF et le système devrait veiller à ce que le DEF ne gèle jamais. D'habitude, les systèmes SCR sont utilisés avec un DOC et/ou DPF pour diminuer l'émission de PM. En raison des nouvelles normes NOx, la plupart des moteurs diesel plus récents sont équipés depuis 2010 d'un tel système SCR;
• La gestion du moteur n'est pas une méthode en soi pour limiter l'émission mais aide bel et bien à visualiser les performances. Ainsi le système peut agir comme une sorte de centrale d'alarme et indiquer quand un filtre à particules ne fonctionne plus bien. Le cas échéant, la puissance du moteur sera abaissée pour diminuer l'émission.

RéDUCTION DE LA CONSOMMATION

Outre la diminution de l'émission, une réduction de la consommation de carburant est une option. Ici aussi, plusieurs possibilités existent:

• Le common rail est une méthode qui optimise l'injection de carburant. Sur les systèmes d'injection diesel conventionnels, la pression requise pour chaque injecteur doit être créée séparément. Ce n'est pas le cas sur un système common rail car la pression et l'injection sont indissociables. Ceci signifie que le carburant est constamment disponible à la pression exigée pour l'injection. La pression se crée dans la pompe haute pression. La pompe comprime le carburant et l'envoie via une conduite haute pression vers l'admission d'un tube ('rail') qui agit comme réservoir haute pression commun pour tous les injecteurs - d'où le nom 'common rail'. De là, le carburant est réparti sur les injecteurs séparés qui injectent le carburant dans la chambre de combustion du cylindre. La technique common rail avancée garantit un apport de carburant précis, avec comme conséquence une consommation nettement réduite;
• Plusieurs modes de travail optimisent la puissance en fonction de la charge. Cela diminue la consommation parce que le moteur est sollicité sur un meilleur point de travail. La plupart des fabricants travaillent avec trois positions;
• Un dispositif de déconnexion standard arrête automatiquement la machine après un intervalle réglé, certes à régime stationnaire. Ceci évite une consommation excessive et une durée de fonctionnement gaspillée.
• Les chargeuses sur pneus électriques offrent la même productivité que les chargeuses sur pneus standard, mais avec moins de bruit, de vibrations et aucune émission. Pour ceux qui privilégient l'énergie verte et les faibles émissions, il s'agit d'une alternative particulièrement intéressante. Par exemple, il existe sur le marché des machines dotées d'une batterie d'environ 20 kWh. Le bloc-batterie est monté de série dans le châssis arrière afin de garantir la stabilité de la machine. Des chargeurs rapides externes sont disponibles sur le marché pour réduire le temps de charge et augmenter encore la productivité.