Essai routier exclusif avec l'Imperador 4000 Eco Spray

Nos expériences avec les essais Stara nous ont toujours permis de bénéficier de précieuses visites de terrain et d'une connaissance approfondie des avancées technologiques. Lors du test de l'Imperador 3.0 pour le numéro 192 de février 2019, nous avons eu le plaisir de découvrir une machine polyvalente, capable d'être à la fois un pulvérisateur automoteur, un distributeur de produits solides et un semoir pneumatique. Nous avons pu tester la capacité de la rampe, la facilité de réglage de l'écartement des chenilles et sa cabine innovante équipée du contrôleur Topper, du pilote automatique et de la télémétrie. En mai dernier, nous avons eu le plaisir de tester l'Imperador 2500, peu après son lancement au Salon Rural de Cascavel. Disponible en deux versions, Intermédiaire et Top, Carazinho était le lieu de notre essai. À cette occasion, nous avons mis en avant le système de roues indépendantes, offrant trois modes de fonctionnement, ainsi que le système de recirculation, qui assure l'homogénéité de la bouillie et la précision de la concentration lors de l'application. Ce pulvérisateur était déjà équipé du contrôleur Topper modèle 5500 VT, soulignant sa simplicité d'interaction et ses fonctions automatiques.

Pour toutes ces raisons, motivés par l'envie de découvrir une nouvelle technologie Stara, nous nous sommes rendus à Não-Me-Toque pour tester le pulvérisateur Imperador 4000, équipé de l'innovant Eco Spray, une technologie basée sur l'intelligence artificielle permettant de détecter les plantes et d'appliquer sélectivement des herbicides. Outre ce différentiel, d'autres nouveautés de l'Imperador, considéré comme l'un des pulvérisateurs les plus avancés du pays, seront mises en avant.

Comme toujours, la motivation est au cœur de l'équipe Stara. Elle nous a permis de découvrir la machine et ses caractéristiques techniques, ainsi que de réaliser les essais sur le terrain. Nous avons également été particulièrement impressionnés par la parfaite entente entre les équipes marketing et ingénierie, qui nous ont accompagnés tout au long du projet pour nous expliquer en détail l'équipement, sa conception et le fonctionnement détaillé de chaque élément technologique.

Véhicule

Pour bien comprendre le pulvérisateur automoteur Imperador 4000 Eco Spray, commençons par décrire le véhicule, chargé de déplacer, transporter et exploiter tous les autres équipements et systèmes de pulvérisation. Il est important de préciser que toutes les fonctionnalités présentées sur l'Imperador 4000 sont également disponibles sur l'Imperador 3000, y compris la technologie Eco Spray. Ce pulvérisateur est équipé d'un moteur Cummins six cylindres d'une puissance maximale de 295 ch, d'une gestion électronique de l'injection et d'un turbocompresseur situé à l'arrière. Ce même moteur équipe l'Imperador 3000, qui développe une puissance maximale de 260 ch. Le réservoir de carburant a une capacité de 400 litres de gazole, tandis que le système hydraulique dispose d'un réservoir d'huile de 80 litres.

La transmission de la puissance du moteur aux roues est hydroélectronique et dotée de capteurs d'angle qui répartissent le débit hydraulique indépendamment sur chaque roue, contribuant ainsi à la traction sur terrain incliné. Cet équipement se distingue par la présence d'un frein dynamique, qui décélère automatiquement la machine, sans intervention du joystick, et reprend sa vitesse de fonctionnement dès que la pédale de frein est relâchée.

Les moteurs des roues motrices sont de marque Rexroth (Bosch) et chaussés de pneus radiaux 380/90 R46. La technologie intelligente de rotation des quatre roues permet à chaque moteur de fonctionner indépendamment, favorisant ainsi la stabilité sur terrain accidenté. Pour minimiser les traînées du véhicule, l'essieu arrière attend avant de tourner, essayant de dépasser les roues avant.

La suspension du véhicule est pneumatique active avec coussins d'air. La voie est réglable hydrauliquement, de 2,90 m à 3,50 m, et peut être configurée à des vitesses supérieures à 5 km/h, grâce au moniteur Topper 6500, directement depuis la cabine et sans outils. Cet équipement permet également de régler la garde au sol, qui peut varier de 1,60 m à 2 m. L'empattement est de 4 m.

Le châssis de l'Imperador 4000 est doté de deux longerons, qui assurent la structure de l'ensemble. Une solution intéressante adoptée par l'équipe d'ingénieurs de Stara a consisté à séparer la conduite hydraulique de la conduite électrique. Les flexibles hydrauliques passent par le longeron gauche et tous les faisceaux de câbles électriques par le longeron droit.

Cabine

La cabine de l'Imperador 4000, conçue et fabriquée par Stara, a été remodelée, augmentant l'espace de l'opérateur de 40 % par rapport aux modèles plus petits. Elle dispose d'une grande surface vitrée qui améliore la visibilité, tant à l'avant qu'à l'arrière et sur les côtés. Comme prévu pour un équipement de cette qualité, la cabine est pressurisée, assurant une isolation contre la poussière, les vapeurs et les brouillards de pesticides agricoles.

Nous avons vérifié l'efficacité du système de climatisation, qui maintient une température interne adéquate par temps chaud comme froid. Le siège de l'opérateur est doté d'une suspension pneumatique et de réglages personnalisables, réduisant ainsi l'impact des vibrations liées au travail au champ. Les commandes sont disposées de manière ergonomique sur la console droite et intégrées à l'écran du Topper 6500, placé sur le côté de la console. Toutes les fonctions de la machine, y compris l'application de produits liquides, sont centralisées dans le contrôleur.

Système de pulvérisation

L'Imperador 4000 est équipé d'une cuve de pulvérisation de 4.000 400 l, centralisée sur le châssis. Elle est équipée d'un agitateur mécanique à hélice en acier inoxydable, positionné au fond de la cuve et avec variateur de vitesse, ainsi que d'un agitateur hydraulique, tous deux responsables de l'homogénéisation de la pulvérisation. Un réservoir d'eau propre de XNUMX l assure l'autonettoyage du système et le lavage des emballages.

L'alimentation, aussi bien en eau qu'en mélange prêt à l'emploi, peut se faire par une buse située à l'avant de la machine ou en dessous sur le raccord rapide, avec une pompe auto-remplissante qui permet de remplir le réservoir en environ cinq minutes, ou même par l'incorporateur latéral, qui a subi des améliorations récentes.

Le mélangeur est l'un des éléments ayant subi des modifications par rapport aux modèles précédents. Bien qu'il soit resté au même emplacement, il a été repensé pour améliorer le fonctionnement et la sécurité de l'opérateur, ainsi que le nettoyage des bouteilles. D'une capacité de 40 litres, il est équipé de deux interrupteurs latéraux permettant d'activer la pompe de pulvérisation sans avoir à accéder à la cabine. Il est également possible d'activer une pompe auxiliaire qui met sous pression un système de tuyaux avec pistolet, utile pour le lavage des bouteilles. La partie inférieure du mélangeur est dotée d'une buse de pulvérisation facilitant la dissolution des produits solides. Une vanne permet de modifier le débit provenant du réservoir de produit ou du réservoir d'eau propre.

Le système est pressurisé par une pompe Hypro Force Field (joint humide), conçue pour fonctionner même en l'absence de liquide, empêchant le joint de chauffer.

L'un des points forts de cette technologie est son système autonettoyant. La pompe principale aspire l'eau du réservoir d'eau propre, la répartit entre les rampes et la fait recirculer entre les buses de pulvérisation, fermant ainsi le retour. Cela évite l'accumulation de résidus aux points susceptibles d'obstruer le système, notamment lors de l'application de mélanges fongicides. Le processus, activé par une commande du moniteur Topper 6500, dure environ deux minutes. La recirculation est continue et couvre l'ensemble du tuyau de pulvérisation. Une fois la pompe mise en marche, la recirculation démarre et est continue, même avec les buses éteintes et les rampes fermées, garantissant ainsi l'homogénéité.

Il convient également de souligner les filtres autonettoyants, placés en série, avec des mailles de 80 et 100 mesh, qui retiennent les particules de la solution pulvérisée. Ce système renvoie les résidus dans le réservoir, évitant ainsi la saturation des filtres et le colmatage des buses.

Le pulvérisateur utilise une double ligne de buses, installées dans des porte-buses trijet, permettant de modifier la vitesse de fonctionnement sans compromettre le débit ni le spectre des gouttelettes, garantissant ainsi une efficacité opérationnelle optimale lors de l'application. À faible débit, une seule ligne de buses est utilisée, compte tenu de sa couverture. Les facteurs qui motivent l'utilisation de la deuxième ligne sont les limites de pression et la vitesse de fonctionnement. La technologie buse à buse, également présente, permet un contrôle individuel de chaque buse de pulvérisation.

Les rampes de pulvérisation, placées en position centrale, peuvent mesurer 30 ou 36 mètres de long sur ce modèle, avec un espacement de 50 cm entre les buses et une hauteur réglable de 80 cm à 3 m, lorsqu'elles sont équipées du système de levage et d'abaissement. L'un des avantages est que la centralisation de la rampe améliore la répartition du poids sur les roues, la cabine étant située plus au-dessus de l'essieu avant et le moteur au-dessus de l'essieu arrière, le réservoir et les rampes étant plus proches du centre de gravité.

Pour contenir l'oscillation verticale et horizontale, naturelle dans les barres d'application de grande taille, un ensemble d'accumulateurs hydrauliques, d'amortisseurs et de ressorts ont été installés, qui assurent la stabilité de la barre.

Les rampes sont équipées du système d'éclairage Blue Beam, qui assure une bonne visibilité lors des applications nocturnes et contribue à l'efficacité opérationnelle. Pour intégrer la technologie Eco Spray, qui ajoute environ 80 kg à l'ensemble, les rampes ont été restructurées et renforcées, garantissant la résistance nécessaire à la nouvelle configuration. C'est l'une des raisons pour lesquelles l'Eco Spray ne peut pas être installé sur les pulvérisateurs en service.

Spray écologique

Lors de cet essai, nous avons principalement mis l'accent sur la technologie Eco Spray. Développée par Stara en collaboration avec Bosch et Basf, elle permet une pulvérisation localisée de produits liquides, principalement des herbicides, afin de réduire l'utilisation de produits chimiques, d'économiser l'eau et d'accroître l'efficacité opérationnelle.

Pour la barre de 30 mètres, le système utilise 31 caméras Bosch à intelligence artificielle (IA) et 31 flashs répartis le long de la barre, positionnés tous les mètres. Les caméras capturent jusqu'à 15 images par seconde, lisant la scène et traitant les données localement. Cette configuration élimine le besoin d'un centre de traitement, ce qui réduit le temps de réponse des extrémités. Pour la barre de 36 mètres, le nombre de caméras et de LED passe à 37, puisqu'il y en aura toujours une à chaque extrémité de la barre.

Les flashs sont constitués de LED qui réfléchissent la chlorophylle, à travers l'infrarouge et le proche infrarouge, aidant à éviter l'effet d'ombre, qui peut survenir lorsque la machine se déplace, permettant différents scénarios.

Les paramètres adoptés par le système sont le mode de fonctionnement, la sensibilité et la hauteur de fonctionnement. Concernant le mode de fonctionnement, le système peut fonctionner en mode vert sur marron et vert sur vert.

En mode vert sur fond brun, le plus couramment utilisé pour le dessèchement avant semis, l'équipement différencie tout ce qui est vert sur le fond brun et applique le produit liquide. En mode vert sur fond vert, les autres paramètres sont pris en compte. Le premier concerne les quatre niveaux de sensibilité (1,44 cm² ; 16 cm² ; 64 cm² ; 225 cm²) et le second la hauteur d'application, qui sera de 0,80 m ou 1,05 m (avec une marge de 25 cm). L'opérateur règle les paramètres à l'aide du moniteur Topper 6500, y compris la culture cible. Le système est pleinement opérationnel pour le soja, le maïs et le coton. Pour ces trois cultures, des normes d'architecture de plantation sont déjà en vigueur et aucune application ne sera effectuée sur la ligne. Une électrovanne pulsée s'ouvre et se ferme sur commande du Topper 6500. Ainsi, en mode vert sur marron, l'Intelligence Artificielle détecte la chlorophylle dans les mauvaises herbes, tandis qu'en mode vert sur vert elle différencie la mauvaise herbe de la culture, sur la base d'une banque d'images développée en partenariat avec Bosch et Basf.

Les limites de la technologie comprennent une vitesse maximale de 20 km/h et des restrictions selon le stade phénologique : V5 pour le soja, V4 pour le maïs et V8 pour le coton.

Le système est équipé de deux capteurs à ultrasons sur les barres pour contrôler la hauteur. Si une distance supérieure à la marge définie est détectée, toutes les buses sont activées pour assurer une application continue.

Si le client souhaite acheter l'Imperador 4000 sans la technologie Eco Spray, il disposera de l'équipement avec toutes les fonctionnalités, et l'ouverture et la fermeture des buses seront contrôlées par une vanne à boisseau sphérique, un système très fiable et pratique.

Pour évaluer l'efficacité de la technologie Eco Spray, nous avons testé son fonctionnement dans deux conditions très différentes. La première était dans une zone où se trouvaient des résidus de maïs et des plantes vertes envahissantes. Lors de l'activation du système et de sa programmation en mode vert sur marron, les buses s'ouvraient par intermittence uniquement dans les zones où se trouvaient des plantes envahissantes, tandis que sur la majeure partie de la zone, elles restaient éteintes. L'écran affichait la trajectoire du pulvérisateur et, sur un fond vert foncé, les points vert clair où le produit avait été appliqué étaient visibles. Outre l'affichage à l'écran, le contrôleur créait une carte d'application indiquant les zones d'application.

Dans ce cas, en plus de visualiser la proportion de surfaces appliquées aux endroits où les buses sont restées fermées, le contrôleur calcule la quantité de produit appliquée par rapport à celle qui aurait été consommée si elle avait été appliquée sur toute la surface. Dans le cas particulier de notre test, une économie de produit de 87 % a été constatée par rapport à une application conventionnelle sur toute la surface.

Ironiquement, en quittant la zone d'essai, nous avons vu un pulvérisateur appliquer les mêmes conditions, avec un équipement conventionnel. À l'heure actuelle, certaines technologies agricoles s'inspirent de thèmes tels que la durabilité et la mise en œuvre de pratiques respectueuses de l'environnement.

Pour vérifier le fonctionnement « vert sur vert », nous nous sommes déplacés vers une zone adjacente où la couverture végétale était uniforme, avec un mélange de plants de soja spontanés et de plantes invasives. Suivant ce schéma et pour garantir le bon fonctionnement du système, nous avons retiré la couverture végétale du sol, ouvrant ainsi une zone dont la surface exposée était exempte de résidus. En passant une partie de la rampe sur cet espace, le système a pu lire le brun et arrêter l'application, en plus de détecter, bien sûr, les motifs des plants de soja.

Par ailleurs, toutes les évaluations que nous avons effectuées et la démonstration du système par les techniciens de Stara ont été réalisées avec de l'eau propre, sans aucun produit chimique dans le réservoir. Le protocole de Stara stipule qu'une fois qu'un équipement est utilisé pour une application de produit chimique, il ne sera plus utilisé pour les tests, la démonstration et la présentation des pulvérisateurs.

Moniteur de contrôleur Topper 6500

Le nouveau contrôleur Topper 6500, installé sur les modèles Imperador 3000 et 4000, permet un contrôle total du système de pulvérisation, avec des réglages opérationnels et une surveillance en temps réel. Il permet notamment de générer des cartes en temps réel de l'application localisée, qui peuvent être analysées ultérieurement pour éclairer les décisions de gestion agronomique.

Le Topper 6500 est équipé d'une station météorologique qui évalue les conditions environnementales pendant la pulvérisation. Si un paramètre indique des conditions défavorables, le système envoie des alertes à l'opérateur, qui peut alors décider d'arrêter ou de poursuivre l'opération. Les données environnementales sont également converties en cartes, qui peuvent être superposées aux cartes d'application, permettant ainsi d'évaluer la qualité de l'opération.

Système Conecta et portail opérateur

Stara propose à ses clients le système Conecta, qui permet une assistance technique à distance en temps réel entre l'opérateur et l'équipe de l'usine. Grâce à la connexion Internet et à l'activation sur le moniteur Topper 6500, les techniciens Stara peuvent accéder à l'équipement à distance pour effectuer des diagnostics, des étalonnages, des mises à jour et des conseils d'utilisation. Cette fonctionnalité réduit les temps d'arrêt des machines, élimine les déplacements inutiles et contribue à la continuité des opérations, notamment pendant les périodes critiques.

Le Portail Opérateur est une plateforme numérique, également proposée par Stara, où sont mis à disposition des formations virtuelles et des contenus techniques sur le fonctionnement et l'exploitation des machines, permettant à l'utilisateur d'approfondir ses connaissances et d'optimiser l'utilisation de l'équipement.

Lieu de test

L'essai routier a été réalisé dans une zone commerciale de la municipalité de Não-Me-Toque (RS). Nous avons bénéficié de l'assistance des ingénieurs du marketing produit de Stara, Thomas Liska, coordinateur marketing produit, Matheus Henrique Baumgratz, analyste marketing produit, et Augusto Posser, également analyste marketing produit. Du côté de l'ingénierie et des produits, nous avons bénéficié du soutien des ingénieurs Cícero Roessler, chef de produit, et William Gomes, ingénieur produit. Andressa Ficanha, chargée des relations publiques, nous a également accompagnés lors de cet essai.

José Fernando Schlosser,
Lucas Hemsing Bratz,
Natalia do Nascimento Garcez,
Laboratoire d'agrotechnologie/Nema/UFSM