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Normes antipollution – Quel impact sur le prix des moteurs des tracteurs et des automoteurs ?

La mise en conformité des moteurs aux normes antipollution représente un coût important qui, en augmentant le prix des tracteurs et des automoteurs agricoles, impacte les charges de mécanisation. La réglementation sur les émissions polluantes présente en plus des disparités entre les continents, source de distorsion de concurrence.

L’information est suffisamment martelée, les tracteurs et engins agricoles, comme l’ensemble des véhicules à moteur thermique, sont sources d’émissions polluantes, notamment de particules et d’oxydes d’azote (NOx). Les États-Unis et l’Europe avancent de pair dans l’établissement des normes antipollution et le Vieux Continent a même un coup d’avance. Cela peut surprendre, mais les Américains ont été les premiers à se soucier de la qualité de l’air en mettant en œuvre, en 1996, via leur agence de protection de l’environnement (EPA), la norme Tier 1 pour les moteurs de 130 à 560 kW (176 à 761 ch) équipant les véhicules non-routiers. Ils imposent désormais la norme Tier 4f à l’ensemble des niveaux de puissance. En Europe, la première étape, baptisée Stage I, a été appliquée en 1999 aux moteurs délivrant de 37 à 560 kW (50 à 761 ch). Aujourd’hui, la norme Stage V en vigueur concerne tous les niveaux de puissance. Les efforts réalisés ont porté leurs fruits : entre les Stage I et Stage V ou Tier 1 et Tier 4f, les émissions polluantes des moteurs des tracteurs et automoteurs agricoles ont été réduites de plus de 90 %.

Carte des normes antipollution en vigueur 2019-2022 dans le monde - Stage et Tier

Aucune norme antipollution en Australie et en Ukraine

Dans une démarche de respect de l’environnement, plusieurs pays ont décidé de suivre les normes antipollution américaines. La Corée du Sud, le Japon et la Turquie sont les plus en avance en retenant la norme Tier 4f (Stage IV). Pour certains pays, un décalage de 5 à 10 ans, voire plus, s’observe dans les dates d’application. Par exemple, l’Arabie Saoudite satisfait en 2020 aux exigences Tier 1, tandis que l’Afrique du Sud, le Maroc et la Biélorussie sont à la norme Tier 2. Au Chili et au Brésil, les moteurs doivent être conformes à la norme Tier 3. Parmi les grandes puissances agricoles, la Russie et la Chine sont en phase d’introduction de la norme Tier 4i comparable à l’européenne Stage IIIB. Dans la catégorie des mauvais élèves, l’Argentine, l’Australie, le Mexique, l’Ukraine et la quasi-totalité du continent africain ne respectent aucune exigence minimale en termes d’émissions polluantes. Ces grandes disparités entre les pays constituent une réelle source de distorsion de concurrence, car le coût des systèmes antipollution augmente de manière exponentielle en fonction du degré d’exigence. L’absence de norme dans certains pays, comme en Afrique, revêt toutefois un intérêt pour écouler les occasions d’ancienne génération, sur lesquelles le faible niveau de technologie rend les réparations plus faciles et moins onéreuses.

Des solutions de plus en plus complexes

La réponse aux différents niveaux de normes antipollution passe par de longues et coûteuses périodes de recherche et développement, conduisant à la mise en place sur les moteurs de systèmes de traitement interne et/ou externe. Par exemple, les étapes Stage IIIA et Tier 3 se sont accompagnées, chez de nombreux motoristes, par l’augmentation de la pression d’injection (1 600 bars) et le montage, sur les modèles à partir de 37 kW (50 ch), d’une vanne EGR pour recycler une partie des gaz d’échappement et réduire les émissions de gaz toxiques. Pour les niveaux Stage IIIB et Tier 4i, la pression d’injection a encore été augmentée sur les moteurs de plus de 75 kW (102 ch) pour parfois atteindre 1 800, voire 2 000 bars. Certains fabricants ont opté pour le filtre à particules (FAP), tandis que d’autres ont préféré le système de réduction catalytique sélective (SCR) fonctionnant en Europe à l’AdBlue (DEF, pour Diesel Exhaust Fluid, aux USA). Dans les deux cas, ces dispositifs s’accompagnent d’un catalyseur d’oxydation (DOC). Pour les Stage IV et Tier 4f, ces deux solutions se sont retrouvées montées simultanément chez de nombreux constructeurs. Ainsi, ces combinaisons DOC + FAP + SCR sont désormais quasi-systématiques sur les dernières générations de tracteurs et automoteurs agricoles conformes au Stage V.

Plus le moteur est puissant, plus la norme antipollution est exigeante en termes d’émissions maximales de particules et d’oxydes d’azote (NOx). © ICCT

Des coûts exponentiels pour la mise en conformité

L’adoption d’éléments de dépollution sur les moteurs se répercute sur les tarifs aussi bien des engins que des pièces détachées. Un bon vieil injecteur mécanique se satisfaisant de 300 bars revient à nettement moins cher qu’un modèle piézoélectrique fonctionnant à 2 000 bars. Ainsi, comme le montre une étude de l’ICCT (Conseil international pour un transport propre), entre la norme Stage IIIA et Stage V, le coût de mise en conformité d’un moteur développant entre 130 et 224 kW (176 à 304 ch) est trois fois plus élevé, passant de 1 367 à 4 097 euros. Plus le moteur est puissant, plus la différence s’accentue : de 2 294 à 8 707 euros pour la tranche de 447 à 560 kW (607 à 761 ch). À ces montants s’ajoutent les frais de développement et de validation pour adapter, par exemple, un filtre à particules et un catalyseur SCR sur un tracteur ou un automoteur agricole. Il convient aussi d’inclure les charges d’approvisionnement, de stockage et de montage induites par l’assemblage en usine de ces composants. Par ailleurs, les multiples équipements de post-traitement embarqués sur les moteurs nuisent à son rendement en freinant les gaz d’échappement. Ils engendrent aussi des températures de fonctionnement plus grandes obligeant à renforcer les systèmes de refroidissement, qui absorbent davantage de puissance. Tous ces artifices sont aussi des sources supplémentaires de dysfonctionnement.

Aux coûts des dispositifs antipollution adoptés par les motoristes, s’ajoutent les frais de recherche et développement des constructeurs pour adapter les nouvelles générations de moteurs sur leurs engins. © ICCT

Des gains en termes d’entretien

Pour compenser les effets négatifs des technologies antipollution sur la consommation de carburant, les constructeurs créent des systèmes de refroidissement intelligents et développent des transmissions plus performantes. Ils s’affairent également à mettre au point des solutions électroniques optimisant les échanges entre le moteur et la transmission. Ces évolutions augmentent encore le prix de vente. Heureusement, l’évolution des normes antipollution a aussi des côtés positifs, notamment en termes de maintenance. Les moteurs modernes affichent en effet de plus grands intervalles entre les vidanges, à l’instar de ceux des derniers Fendt 900 Vario pour lesquels les révisions sont recommandées toutes les 1 000 heures.

 

Calendrier d’application des normes antipollution Stage en Europe de l’Ouest.

 

Des systèmes d’injection en phase avec la qualité des carburants

Les moteurs modernes intègrent des systèmes d’injection particulièrement sensibles à la qualité du carburant, d’où la présence de dispositifs de filtration pointus. Toute impureté ou particule d’eau peut avoir des conséquences désastreuses aux coûts de réparation faramineux. Dans les pays non soumis aux normes antipollution les plus strictes, les constructeurs retiennent des pompes à injection et injecteurs acceptant les fuels de mauvaise qualité et de surcroit souvent mal stockés. Ces composants plus rustres de conception sont proches de ceux équipant les anciens engins encore présents dans les cours d’exploitation, lesquels sont souvent cités comme exemplaires en termes de fiabilité et de facilité de maintenance.

Les Massey Ferguson 8S moins chers en version Tier 3

 

 
Le nouveau Massey Ferguson 8S est fabriqué à Beauvais (Oise) sous deux différents niveaux de normes antipollution – Tier 3 (Stage IIIA) et Stage V - en fonction des pays de commercialisation. © V. Garnier

 

La dimension mondiale des tractoristes les amène à faire se succéder sur la même chaîne de montage des tracteurs de conception récente répondant à des normes antipollution différentes. Par exemple, dans l’usine Massey Ferguson de Beauvais dans l’Oise, les MF 8700 S sont disponibles en quatre niveaux distincts, de Stage II à Stage V. Les nouveaux MF 8S, récemment dévoilés, sortent, eux, selon deux configurations : Tier 3 (Stage IIIA) et Stage V. Les versions Tier 3 sont destinées aux pays appliquant ce niveau de normes ou ceux inférieurs (Tier 2, Tier 1 et Tier 0). Les MF 8S Tier 3 affichent un prix d’environ 7 % moins élevé que leurs homologues conformes à Stage V. Cette différence de tarif s’explique par l’intégration d’un système de dépollution simplifié, dépourvu de catalyseur de suie (Soot Catalyst) et de catalyseur d’oxydation diesel (DOC). Ces tracteurs conservent en revanche le SCR avec injection d’AdBlue et disposent, ainsi d’un procédé de dépollution comparable à celui des Massey Ferguson 8690 Tier 3 sortis en 2009.

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