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Grandes familles de pulvérisateurs

PULVERISATEURS A JET PROJETE

Le pulvérisateur à jet projeté fonctionne comme celui de la ménagère qui fait ses vitres : le produit est aspiré par une pompe puis refoulé vers un orifice où la veine liquide, soumise à une brusque accélération, se divise en gouttes qui seront d’autant plus fines que l’orifice sera petit et la pression élevée. C’est la buse qui produit la goutte et forme le jet.

Pourquoi jet projeté ?

Parce que les gouttes produites par la mise sous pression du liquide, ou centrifugation sont projetées dans l’air, et que c’est l’énergie cinétique qu’elles ont emmagasinée qui leur permettra d’atteindre leur cible en ayant vaincu la résistance de l’air.

PULVERISATEUR A JET PORTE

Alors que pour un appareil à jet projeté, c’est l’énergie seule de la goutte à la sortie de la buse qui lui permet d’atteindre la cible, ici le transport de la goutte est assuré par sa prise en charge dans un important courant d’air mis en œuvre par un ventilateur traditionnellement hélicoïdal (sur la plupart des appareils). Les volumes d’air déplacés varient de 20 000 à 80 000 m3/heure et les vitesses d’air de 50 à 200 km/heure. Ces appareils sont destinés au traitement de volumes de feuillage importants. On recherchera des gouttes fines pour obtenir un bon pouvoir couvrant, donc l’utilisation de buses à turbulence. Les deux facteurs: finesse de pulvérisation et gros volume d’air assurent un important brassage du feuillage et une bonne pénétration à l’intérieur, ainsi qu’une bonne couverture de la végétation.

Le circuit du liquide d’un pulvérisateur à jet porté est en tout point comparable à celui d’un appareil à jet projeté, cependant, les rampes se situent au niveau de la sortie de l’air soufflé par le ventilateur afin de charger l’air en gouttes.
Les buses utilisées sont identiques à celles décrites dans la partie « Jet projeté ».

Pourquoi jet porté ?
Parce que les gouttes produites par la mise sous pression du liquide ou centrifugation sont, à leur sortie de la buse, prises en charge par un gros volume d’air qui va les porter vers la cible et pénétrer la végétation. L’assistance d’un ventilateur permet également d’agiter la végétation et contribue à l’amélioration de la pénétration.

Les différents types d’appareils à jet porté sont :
> Pulvérisateur à jet porté ventilateur à flux axial
Appelés ventilateurs à flux axial car l’air traverse la turbine parallèlement à l’axe de rotation de la turbine. Ces appareils sont souvent appelés à tort appareils à aéroconvection. Ce terme désigne un type particulier d’appareil à jet porté qui est constitué par une turbine haute associée à des déflecteurs qui dirigent l’air vers le sol qui joue un rôle de réflecteur et l’air chargé de gouttes effectue alors un traitement du bas vers le haut, d’où le terme convection associé à aéro.

> Pulvérisateur à jet porté ventilateur à flux tangentiel
Ce sont des appareils qui utilisent des ventilateurs constitués par un cylindre comportant à leur périphérie un grand nombre de petites ailettes (à profil d’aile d’avion). La particularité de ce système est de générer un volume d’air très homogène sur toute la hauteur de végétation à traiter, dans lequel sont intégrées les gouttes produites par les buses

> Pulvérisateur à jet porté ventilateur centrifuge
Les appareils à jet porté sur base d'appareil pneumatique
Les pulvérisateurs à jet porté ventilateur centrifuge sont des appareils qui ont la particularité de présenter une configuration extrêmement proche des pulvérisateurs pneumatiques, ils utilisent un ventilateur centrifuge. La différence se situe au niveau du diffuseur où la production des gouttes est assurée par une buse à turbulence ou à fente.
Bien qu’ils soient très semblables aux appareils pneumatiques, ce sont donc bien des appareils à jet porté puisque la formation de la goutte est assurée par la mise sous pression du liquide, et son transport par l’air.
Les appareils dits "Turbocol"
Le générateur d’air est ici un ventilateur centrifuge qui permet d’obtenir une pression d’air suffisante pour faire fonctionner une sorte de cône de venturi utilisé comme dispositif amplificateur de débit d’air. Ce matériel offre l’avantage, grâce à des sorties d’air étagées, d’obtenir une répartition à l’homogénéité satisfaisante sur toute la hauteur de la végétation. La production des gouttes se fait généralement par une buse à turbulence par sortie d’air.

> Pulvérisateur à jet porté centrifuge
Caractérisés par la production de gouttes très homogènes, ce mode de pulvérisation utilise la force centrifuge pour assurer la fragmentation de veine liquide en gouttelettes. C’est la rotation d’un disque, ou bol, de petit diamètre à la périphérie crénelée, qui assure la formation de la goutte. Sur certains appareils, l’élément qui forme la goutte peut avoir d’autres formes : cylindre grillagé (souvent en application aérienne).
L’entraînement des buses se fait généralement par un moteur hydraulique qui actionne également le ventilateur pour assurer le transport des gouttes. Parfois, l’énergie électrique (ou plus rarement pneumatique) peut remplacer l’énergie hydraulique.

En pulvérisation centrifuge, la goutte sera d’autant plus fine que :
- Le débit de l’appareil faible
- La vitesse de rotation de la buse élevé
- Le diamètre de l’élément qui assure la formation de la goutte important.

Le VMD (Diamètre Volumétrique Moyen) est souvent compris entre 100 et 200 microns. Le CH (Coefficient d’Homogénéité) est généralement compris entre 1,2 et 1,6.

Les appareils à jet porté sur base d’appareils pneumatiques :
Ces appareils ont la particularité de présenter une configuration extrêmement proche des pulvérisateurs pneumatiques, ils utilisent un ventilateur centrifuge. La différence se situe au niveau du diffuseur où la production des gouttes est assurée par une buse à turbulence ou à fente.
Bien qu’ils soient très semblables aux appareils pneumatiques, ce sont donc bien des appareils à jet porté puisque la formation de la goutte est assurée par la mise sous pression du liquide, et son transport par l’air.

PULVERISATEUR PNEUMATIQUE

  • Exemple n°1 de diffuseur pneumatique - Source A. Martinet,
  • Exemple n°1 de diffuseur pneumatique - Source A. Martinet

Le principe de fonctionnement du pulvérisateur pneumatique n’a rien de commun avec les deux autres systèmes. C’est l’air qui assure ici, non seulement le travail de fragmentation de la veine liquide, mais aussi le transport de la goutte vers la cible. On peut comparer le fonctionnement d’un pulvérisateur pneumatique à celui d’un carburateur. Sur les appareils les plus anciens, la pression très faible dans le circuit de liquide sert seulement à doser la quantité de bouillie qui va être introduite dans un cône de venturi ou système approchant. A ce niveau, le contact avec une veine d’air à une vitesse de l’ordre de 300 km/heure (quand tout va bien) assure l’éclatement du liquide en gouttes très fines (de 50 à 150 microns). Les gouttes seront d’autant plus fines que la quantité de liquide introduite dans l’air sera faible, et la vitesse de la veine d’air élevée.

Pression et prise de force
Très faibles au début de cette technique, les pressions ont progressivement augmenté pour s’établir de 0,7 à 3 bar. Cette élévation de la pression a pour objectif d’assurer une meilleure régularité de débit aux différents points du circuit, en limitant l’incidence des pertes de charge. Une pression de l’ordre de 1,5 bar permet un fonctionnement convenable.
Rappelons qu’une pression de 1 bar correspond sensiblement à une hauteur de 10 m de colonne d’eau et à 1 kg/cm².

En pulvérisation pneumatique, il est impératif de travailler au régime de prise de force de 540 tours/minute, pour bénéficier d’un fort débit d’air (donc une vitesse élevée à la buse) et obtenir ainsi une bonne finesse de pulvérisation.

Une finesse excessive des gouttes n’est cependant pas à rechercher car il se produit des pertes considérables par dérive, mais aussi par dessiccation. La dessiccation sera d’autant plus importante, que la température de l’air sera élevée, l’hygrométrie faible, et la distance diffuseur-cible importante

PULVERISATEURS A PANNEAUX RECUPERATEURS

Largement utilisés depuis plus de vingt ans pour les traitements d’hiver à l’arsenite de soude, les pulvérisateurs à panneaux récupérateurs ont depuis l’interdiction de ce produit, rejoint l’obscurité des hangars. Pourtant certains viticulteurs continuent à les utiliser dans le cadre plus large des applications foliaires tout au long de la campagne de traitement.. Cependant les matériels utilisés en France n’ont connu que des évolutions mineures et continuent pour la plupart à utiliser le jet projeté, alors qu’en Italie, de nouvelles générations de pulvérisateurs totalement repensés relancent un marché qui tôt ou tard est amené à se développer.

Pulverisation S21

Chez nous, si les panneaux classiques à jet projeté sont largement représentés, seul Pulvérisation S21 a développé deux appareils l’un pneumatique et l’autre à jet projeté uniquement destinés aux applications foliaires. Le pulvérisateur pneumatique sous tunnel autrefois bâché reçoit depuis peu des panneaux rigides en polyéthylène. Un tel dispositif permet de limiter fortement la dérive des fines gouttelettes produites par ce type de pulvérisation, de canaliser le flux d’air et d’augmenter le temps de contact avec la végétation. L’autre appareil dit pulvérisation « Live » consiste à utiliser des brosses qui par frottement sur le feuillage le déplace et permettent un positionnement des gouttes à l’intérieur de la végétation. Cet appareil est caractérisé par une consommation énergétique très basse, en outre le taux de dérive quasi nul qui permet de traiter cabine ouverte ou à proximité des maisons. Le taux moyen d’économie de produit sur une campagne complète est de l’ordre de 30 %.

Dagnaud

Pour les matériels classiques, le taux de récupération, dépend pour beaucoup du choix des buses, il peut être de 75% pour le premier traitement, 50% pour le second et 30% pour la troisième application ; données Dagnaud.

Dhugues

Chez Dhugues, une assistance d’air sur les panneaux est à l’étude et pourrait voir le jour cette année.
Plusieurs constructeurs italiens proposent des pulvérisateurs à jet porté à panneaux récupérateurs.
Le jet porté permet d’obtenir grâce à l’assistance d’air une meilleure pénétration du feuillage que le jet projeté et par rapport à un pulvérisateur pneumatique, la gestion de la taille des gouttes est plus facile, et des choix différents de taille de gouttes sont possibles (panachage). On pourra par exemple appliquer des  gouttes plus petites dans la zone fructifère pour privilégier la pénétration est des gouttes plus grosses sur le reste du feuillage. La récupération, sur ces appareils est réalisée par des chicanes qui piègent les gouttes associées à une pompe de récupération.
Seule ombre au tableau, ces appareils sont lourds, encombrants, et très chers. Ils existent soit en version tractée soit en montage sur porteurs.

Bertoni

Parmi les constructeurs on citera Bertoni avec un appareil à effet rideau d’air pour piéger la pulvérisation, ce constructeur annonce ainsi un taux de dérive de 2 à 3%.
Cet appareil utilise par ailleurs des ventilateurs électriques pour la production d’air.

Friuli

Friuli propose des panneaux récupérateurs à jet porté mais sans rideau d’air, chaque module de pulvérisation comporte un ventilateur indépendant ce qui limite ainsi les pertes de charge et réduit la demande énergétique.

Caffini

Caffini propose aussi des machines tractées ou sur porteur, les « drift stopper » la production d’air est assurée par un ventilateur centrifuge commun aux différents panneaux, la pulvérisation est aussi à jet porté.
La récupération dans les panneaux peut être assurée par quatre dispositifs différents :
- Des pompes à piston-membrane
- Des pompes électriques
- Des pompes péristaltiques
- Des hydro-injecteurs.
C’est l’opération qui consiste à épandre un liquide sous forme de gouttelettes, dont la taille sera adaptée à des objectifs de travail. Plus la taille de la goutte est petite, plus le pouvoir couvrant augmente. Le risque de dérive et/ou d’évaporation des gouttes accroît également avec la finesse des gouttes.