Brevet FR2581940A1 — publié le 19861121

"Tracteur, en particulier un tracteur agricole" L'invention concerne un tracteur agricole avec un châssis, muni de roues avant et de roues arrière, d'au moins un moteur à carburant, une cabine de conducteur et au moins, un dispositif de levage, avec lequel un outil peut être accouplé au tracteur. Un désavantage des tracteurs actuels qui doivent être capables de réaliser aussi bien des travaux de labour que des travaux de préparation d'un semis , est leur poids proportionnellement très élevé qui, dans une large mesure est dû au moteur d'entraînement, lequel doit avoir une puissance relativement grande pour les travaux de labour, ainsi qu'aux organes d'entraînement, accouplés au moteur, tels que le différentiel de boîte de vitesses et les arbres de commande. Par suite du poids relativement grand des tracteurs connus, les zones de terre, qui se trouvent dans les traces de roues du tracteur, sont tassées avec une grandie force, ce qui entraîne une dégradation indésirée de la structure du sol, qui peut gêner grandement la croissance ultérieure de plantes. Selon l'invention, on peut remédier à ces difficultés, grâce à un premier moteur à carburant entraînant des roues du tracteur disposé au-dessous de la cabine et un second moteur à carburant, qui vu en plan, est disposé au moins partiellement entre les roues avant. De cette manière, on peut obtenir, que la répartition du poids entre les roues avant et les roues arrière est sensiblement égale, de sorte que les roues arrière n'exercent pas sur le sol de pression grande, influant sur la structure de sol, mais qu'au contraire, la pression sur le sol soit la plus faible possible.Si la puissance maximale nécessaire du moteur est répartie sur deux moteurs individuels, on peut obtenir également, que le poids total de tracteur soit diminue, parce que, si chacun des moteurs a une puissance sensiblement égale à la moitié de la puissance totale, disponible dans les tracteurs connus, d'un seul moteur, les moyens d'entraînement tels que la botte de vitesses et le différentiel, de l'un des moteurs peuvent être sensiblement plus légers que si ces moyens d'entraînement étaient ceux d'un moteur de puissance double. Comme le couple d'un moteur de faible puissance entraînant les roues d'un tracteur, est plus faible que celui d'un moteur de puissance deux fois plus élevée, on choisira également pour les roues motrices du tracteur un diamètre plus faible alors que la force de propulsion maximale de la roue restera la même, de sorte que le poids de la roue diminuera notablement. Le poids des roues d'un tracteur contribue considérablement au poids total dudit tracteur. D'autres objets et caractéristiques de lrinven- tion ressortiront de la description ci-après en se référant aux dessins annexés, qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur ces dessins: . la figure 1 est une vue de profil du tracteur selon l'invention; . la figure 2 est une vue en plan du tracteur selon la figure 1. Le tracteur comporte un chassis i, supporté par des roues arrière 2 et avant 3. Les roues arrière ont un diamètre d'environ 160 centimètres et une largeur d'environ 60 centimètres, les roues avant ont un diamètre d'environ 125 centimètres et une largeur d'environ 50 centimètres. Mais les roues carrière 2 aussi bien que les roues avant 3 peuvent avoir également un diamètre relativement petit d'environ 120 centimètres et une largeur des pneus d'environ 60 centimètres. Par rapport au sens de l'avancement A, la partie arrière du châssis 1 est formée par le carter d'un premier moteur d'entraînement 4 ainsi que par le carter relié au carter du premier moteur d'entraînement d'une botte de vitesses et celui d'un différentiel qui s'y raccorde. Sur cette partie du châssis 1 repose une cabine 6, comportant un siège pour le conducteur et des organes de direction et de commande, et qui -vu de profil- s'étend au-dessus de la moitié avant des roues arrière 2 et au moins partiellement au-dessus du premier moteur d'entraînement 4. A l'arrière du carter 5 de la boîte de vitesses et du différentiel est disposé de manière connue, un dispositif de levage à trois points 7. Les parties de tracteur 2 à 7 appartiennent à la partie arrière d'un tracteur de grandeur moyenne, qui est réalisé en grandes séries et qui de ce fait peut être obtenu à relativement bon marché.La puissance maximale disponible du moteur 4 est d'environ 60 - 70 kW. Par rapport au sens de l'avancement A, la partie avant du châssis 1 comprend un organe porteur 8, qui s'étend dans le sens de l'avancement A et qui, à son arrière, est fixé rigidement à l'avant du carter du moteur d'entraînement 4. Les deux roues avant 3 sont montées, de manière orientable connue, aux extrémités d'un essieu horizontal 9, qui s'étend transversalement au sens de l'avancement A et qui est placé à quelque distance au-dessous de la face inférieure de l'organe porteur 8. L'essieu 9 peut osciller librement par rapport au châssis 1 autour d'un arbre horizontal 10, qui est dirigé dans le sens de l'avancement et dont l'axe est situé dans le plan de symétrie longitudinal vertical 11 du tracteur. L'essieu 9 est muni d'un différentiel 12, monté près de l'arbre pivotant 10 de manière symétrique par rapport au plan de symétrie 11.Le différentiel 12 comprend à son arrière un arbre entrant 13, qui peut colncider avec l'axe pivotant 10. L'arbre pivotant 10 et l'arbre entrant 13 sont supportés, à l'aide de supports 14, à la base de l'organe porteur 8 du châssis. Les roues avant 3 peuvent être entraînées à partir du différentiel de manière connue à l'aide d'axes d'entraînement non dessinés, qui sont situés dans l'essieu 9, qui est réalisé creux. Sur la face supérieure de l'organe porteur 8 est fixé un second moteur d'entraînement 15, qui, vu en plan, est situé au moins partiellement entre les roues avant 3 et au-dessus de l'essieu 9 et dont l'arrière, par rapport au sens de l'avancement A, se trouve à quelque distance en avant de la cabine 6 et également à quelque distance en avant du premier moteur d'entraînement 4. Comme le premier moteur d'entraînement 5, le second moteur d'entraînement 15 est disposé sensiblement, tandis que les axes des cylindres de ces moteurs s'étendent transversalement au sens de l'avancement A avec un faible angle aigu par rapport à l'horizontale. De cette manière, on obtient non seulement une position de centre de gravité du tracteur, plus basse, mais on ouvre également la possibilité de disposer avantageusement de l'entraînement, encore à décrire, d'arbres de prise de force vus sur la figure 2 et par rapport au sens de l'avancement A. Les têtes de cylindre du second moteur d'entraînement 15 sont dirigées vers le côté gauche du tracteur, tandis que les têtes de cylindre du premier moteur d'entraînement 4 sont dirigées vers le côté droit du tracteur.Ainsi, les arbres sortants respectivement 16 et 17 des moteurs d'entraînement 4 et 15 sont pris transversalement au plan de symétrie 11, légèrement espacés l'un de l'autre et, vus en plan, de part et d'autre de l'organe porteur 8 (figure 2). L'avant du second moteur 15 est placé à proximité immédiate de l'extrémité avant du châssis 1, respectivement 8. L'arbre 17, qui sort à l'arrière du moteur 15, forme l'arbre entrant d'te accouplement 18, qui peut être commandé à partir de la cabine de conduite 6 et dont l'arbre sortant horizontal, qui fait saillie vers l'arrière parallèlement au plan de symétrie 11, forme l'arbre entrant d'un mécanisme réducteur 19, enfermé dans un carter, qui s'étend transversalement au plan de symétrie 71 à partir de 11 arbre sortant 17 et obliquement vers le bas jusqu'à une hauteur, qui correspond environ avec le côté inférieur du premier moteur d'entraînement 4.Ainsi, l'avant du second moteur peut être disposé près de l'extrémité avant de la partie de châssis 8 (alors que si l'arbre de sortie était placé à l'avant du moteur 15, ce dernier devrait être reculé en raison de la présence de l'entraînement des outils, disposés plus bas, à l'avant du tracteur). Vu de profil selon la figure 1, le carter 20 du mécanisme réducteur 19 est situé entre l'avant du moteur 4 et l'arrière de l'accouplement 18, Le moteur 4 se trouve en grande partie à distance plus petite du sol que le côté inférieur du moteur 15, ledit côté inférieur se trouvant approximativement au niveau du côté supérieur du moteur 4. Dans le carter 20 est disposée une rangée d'engrenages, qui sont en prise l'un avec l'autre et peuvent tourner autour d'axes horizontaux, situés dans le sens de l'avancement A, et dont les axes de rotation sont situés de préférence dans un plan qui est dirigé obliquement vers le bas. L'axe de rotation d'un des engrenages du mécanisme réducteur 19 et qui se trouve entre la base de l'organe porteur 8 et la face supérieure du différentiel 12, est réalisé dans le sens vers l'avant comme axe sortant 21. La transmission par engrenages entre l'arbre entrant du mécanisme 19 en haut du carter 20 et l'arbre de sortie 21 est telle, que la vitesse de rotation à la sortie du second moteur 15 qui est d'environ 2 000 tours/minute soit réduite à environ 1 000 tours/minute. Le réducteur 19 comprend près de l'extrémité inférieure de son carter 20, un second arbre de sortie 22, qui, comme l'arbre de sortie 21, est sensiblement horizontal, mais est orienté vers l'arrière. La transmission par engrenages dans le réducteur 19, entre les arbres de sortie 21 et 22, ne ralentit pas plus la vitesse de rotation mais procure avec l'arbre 22, une sortie plus proche du sol que l'arbre 21.L'arbre de sortie 22 se trouve sensiblement au niveau de l'axe d'essieu des roues arrière 2. Au moyen d'un arbre d'entraînement 23, télescopique et muni de joints universels, l'arbre sortant 21 est accouplé à un arbre de prise de force avant 24, qui repose dans les supports 14 ainsi que dans un support 25, qui est disposé près de l'avant de l'organe porteur 8. De part et d'autre de l'arbre de prise de force 24, sont placés des supports 26, qui s'étendent depuis l'organe porteur 8 vers le bas et sur lesquels sont articulées les extrémités arrière des bras inférieurs 27 d'un dispositif de levage à trois points avant 28, Le bras supérieur 29 du dispositif de levage 28 est articulé à l'avant de l'organe porteur 8. Les bras du dispositif de levage 28 peuvent se déplacer en force aussi bien en haut qu'en bas au moyen de vérins hydrauliques non représentés, de préférence à double effet, et qui peuvent être commandés à partir de la cabine 6. L'arbre de prise de force 24 est situé entre le dessus du différentiel 12 et le-dessous de ltorgane porteur 8. Le point d'articulation des bras de levage inférieurs 27 aux plaques de support 26 se trouve au-dessous de l'essieu 9. L'arbre sortant 21 du mécanisme 19 permet ainsi l'entraînement de l'arbre de prise de force avant du tracteur à une vitesse de rotation d'environ t 000 tours/minute. L'arbre sortant 22,'dirigé vers l'arrière du réducteur 19 est en prise, par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement 30 d'accouplements universels et qui vu en plan se trouve à côté du moteur 4, avec un arbre entrant d'un mécanisme d'entraînement 31, qui, vu en plan, s'étend à partir d'un côté de la cabine jusqu'au plan de symétrie 11, derrière l'entraînement des roues arrière. L'arbre entrant du mécanisme 31, auquel l'arbre 30 est relié, se trouve à la même distance du plan de symétrie 11, que l'arbre sortant 22. Vu en plan, l'arbre d'entraînement 30 est parallèle au plan 11 et se trouve à une distance du plan 11, qui est environ égale à la moitié de la largeur de la cabine 8.A partir de son arbre entrant, le carter du mécanisme d'entraînement 31 s'étend en direction du plan de symétrie 11 et possède un arbre de sortie 32, horizontal et dont l'axe est situé dans le plan de symétrie 11. Cet arbre 32 constitue un arbre de prise de force arrière du tracteur, qui peut être entraîné également à 1 000 tours/ minute. Vu en plan, le mécanisme d'entraînement 31 est situé près de l'arrière de la cabine 8 et derrière l'axe de roue des roues arrière 2. L'arbre de prise de force 32 est ajouté à un dispositif de levage à trois points arrière 33 d'un tracteur et peut être utilisé à l'aide d'un arbre intermédiaire 34 à joints universels, pour l'entraînement d'outils, qui sont fixés au dispositif de levage 33, comme dans le cas selon la figure 1, une herse rotative 35 avec des paires de dents, qui peuvent être entraînées autour d'axes sensiblement verticaux. De manière analogue, l'arbre de prise de force avant 24 peut être accouplé, à l'aide d'un arbre intermédiaire 38, à joints universels, à un outil 36, qui est fixé au dispositif de levage avant 28, dans ce cas également une herse rotative avec des paires de dents, qui peuvent être entraînées autour d'axes verticaux. Le dispositif de levage avant 28 est particulièrement approprié à l'attelage d'un rouleau entraîné par exemple de manière hydraulique par l'intermédiaire de l'arbre 38 et qui s'étend sur toute la largeur de tracteur. Le rouleau, qui pénètre dans le sol à l'aide d'organes de préhension, est entraîné de préférence avec une vitesse périphérique, qui est égale à ou un peu plus grande que celle des roues 2, 3, de sorte que le moteur 15 peut être utilisé également pour la propulsion du tracteur. Cette propulsion est presque indépendante de phénomènes de patinage qui peuvent se présenter avec les roues. L'arbre de sortie 16, qui par rapport à l'arbre sortant 17 du moteur 15 se trouve de l'autre côté du plan de symétrie 11 et qui fait saillie à l'avant du moteur 4 vers l'avant, ledit moteur étant en prise avec l'arbre de sortie de la boîte de vitesses 5, est accouplé, à l'aide d'un arbre intermédiaire 37, télescopique et muni de joints universels, à l'arbre entrant 13 du différentiel 12, qui entraîne les deux roues avant 3. Vu de profil, l'arbre intermédiaire horizontal 37 se trouve au-dessous de l'arbre d'entraînement 23 également horizontal. Vu en plan (figure 2), les arbres d'entraînement 23 et 37 forment entre eux un angle aigu d'environ 450. Pendant le fonctionnement, les roues arrière 2 du tracteur sont entraînées par l'arbre de sortie arrière du moteur 4, la boite de vitesses 5 et le différentiel correspondant, à partir du moteur d'entraînement 4. Le second moteur d'entraînement 15 entraîne exclusivement des arbres de prise de force (l'arbre de prise de force avant 24 et l'arbre de prise de force arrière 32). L'arbre sortant 17 du moteur 15, par la voie de l'accouplement 18, entraîne les engrenages, qui appartiennent au mécanisme réducteur 19 et qui entraînent, par la voie de l'arbre sortant 21 et de l'arbre intermédiaire 23, l'arbre de prise de force avant 24. L'arbre de sortie inférieur 22 du réducteur 19 entraîne par la voie de l'arbre d'entraine- ment 30 et du mécanisme d'entraînement 31, l'arbre de prise de force arrière 32. Le dimensionnement du tracteur selon l'invention vise à obtenir une pression au sol sensiblement équilibrée entre les roues avant 3 et arrière 2. Pour cela, le premier moteur d'entraînement 4, vu de profil, est disposé environ au milieu entre les arbres des roues avant et des roues arrière, de sorte que son poids charge les roues arrière 2 et les roues avant 3 environ uniformément. Le second moteur d'entraînement 15 charge avec son poids presque exclusivement les roues avant 3. La boite de vitesses 5 et le différentiel correspondant chargent presque exclusivement les roues arrière 2, tandis que le poids de la cabine 6 repose encore partiellement sur les roues avant 3. De ce fait, on obtient, que la zone de terre se trouvant dans la trace est soumise à la même pression par les roues avant et les roues arrière.On évite ainsi, que, la zone de terre se trouvant dans la trace des roues soit chargée plus que nécessaire, öe qui serait le cas si la pression au sol des roues arrière était plus grande que celle des roues avant. Par ceci la dégradation de la structure du sol, qui empêche la croissance de plantes, est réduite notablement par rapport à la pression exercée au sol par les tracteurs connus. Le poids du tracteur est relativement faible, parce que deux moteurs ensemble avec leurs mécanismes d'entrainement sont plus légers qu'un moteur de puissance double, puisque la boite de vitesses, le différentiel et les arbres d'entrainement correspondants dudit moteur doivent être réalisés proportionnellement not .able;ent -plus lourds-que ceux du moteur de puissance moitié plus faible, tandis que le second moteur est accouplé à un entrainement, ayant une vitesse de rotation minimale relativement élevée (1.000 tours/minute) et par conséquent un couple relativement faible. Dans l'exemple de réalisation, on utilise en outre des. moteurs à refroidissement par air, qui ont également un poids plus bas que des moteurs å refroidissement par eau.L'essieu 9, qui peut pivoter librement autour de l'axe 1 assure, que toutes les roues du tracteur reposant toujours avec une pression correspondante sur le sol, indépendamment des irrégularités du sol ; si cela n'était pas le cas, la pression au sol des roues, qui restent en contact avec le sol, serait temporairement considérablement augmentée et aboutirait à une dégradation du sol. Ces considerations sont surtout importantes dans le cas de préparation d'un lit de semence. Dans l'exemple de réalisation représenté, la herse rotative avant 36 effectue un préémiettement du sol, qui remue les parties de terre, avant que les roues ne passent dessus les parties qui se trouvent dans la trace des roues, (ce qui empêche également la corruption de la structure du sol), tandis que la herse rotative arrière 35 achève l'émiettement de sol, également dans les traces des roues, de manière plus raffinée. De même, le prix de deux moteurs d'une puissance unitaire de par exemple 60 - 70 kW, est considérablement plus faible que le prix d'un moteur de 120 - 140 kW, car les moteurs de puissance moyenne, nommés les premiers, sont fabriqués en séries considérablement plus grandes que les moteurs nommés les derniers, de grande puissance. En outre, on a l'avantage que la puissance du second moteur d'entraînement 15 reste toujours complètement disponible pour l'entraînement d'outils accouplés. Avec des tracteurs à un seul moteur d'entraînement, deux fois plus puissant, lorsque l'on a besoin de forces importantes pour la traction, on utilise en fait pratiquement sans limite la puissance pour la propulsion du tracteur, seulement délimitée par l'obtention du couple de rotation des roues entraînées, ce qui provoque le patinage des roues; dans ce cas, la puissance disponible pour l'entraînement d'outils (par exemple pendant la traction ou la propulsion d'un cultivateur profond et l'entraînement de la herse rotative en même temps, n'est pas suffisante). Dans le tracteur selon l'invention, les deux sources d'énergie pour l'entraînement et la traction peuvent être utilisées complètement séparées et indépendamment l'une de autre. REVENDICATIONS 1. Tracteur avec un châssis, des roues avant et des roues arrière, au moins un moteur à carburant, une cabine de conducteur et au moins un dispositif de levage, avec lequel un outil peut être accouplé au tracteur, caractérisé en ce qu'un premier moteur à carburant (4) entraînant des roues du tracteur est disposé au-dessous de la cabine (6) et un second moteur à carburant (15), vu en plan, est disposé au moins partiellement entre les roues avant (3). 2. Tracteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second moteur (15) dans le sens de l'avancement, est disposé à quelque distance devant une cabine (6) qui contient le siège de conduite. 3. Tracteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le second moteur (15), vu en plan, est disposé devant le premier moteur (4). 4. Tracteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier moteur (4) se trouve, vu de profil, entre les axes de roue des roues avant (3) et des roues arrière (2). 5. Tracteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier moteur (5) est situé environ au milieu entre les axes de roues. 6. Tracteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second moteur (15), vu en plan, est disposé au-dessus de l'axe de roue des roues avant (3). 7. Tracteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier moteur (4) possède à son avant un arbre sortant (16), qui est dirigé vers l'avant, et à son arrière, un arbre d'entraînement (32), qui est dirigé vers l'arrière. 8. Tracteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second moteur (15) possède un arbre sortant, qui est disposé à son arrière, pour l'entraînement d'au moins un arbre de prise de force (21, 22). 9. Tracteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le second moteur (15) entraîne aussi bien un arbre de prise de force avant (21) qu'un arbre de prise de force arrière (22). 10. Tracteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux arbres de prise de force (21, 22) se trouvent dans le plan de symétrie (11) du tracteur. 11. Tracteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second moteur (15) entraîne exclusivement des arbres de prise de force. 12. Tracteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier moteur (4) entraîne uniquement des roues de tracteur (2, 3). 13. Tracteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé-en ce qu'une partie arrière du tracteur, qui comprend le premier moteur (4), la boîte de vitesses (5), le différentiel, les arbres d'entraînement pour les roues arrière et la cabine (6), appartient à un tracteur, qui est en vente dans le commerce.