Méthode de développement de moteurs marins de John Deere Power Systems

Le moteur marin John Deere JD18P. (Photo : John Deere Power Systems)

Bien que le travail quotidien d'un agriculteur et d'un pêcheur puisse paraître très différent, ils partagent une dépendance fondamentale à des machines puissantes et fiables. Le moteur à combustion interne est essentiel aux deux activités, affectant directement leurs moyens de subsistance, leur sécurité et leur capacité à répondre aux exigences du travail à accomplir. Ce besoin commun d'énergie explique pourquoi les technologies développées pour les secteurs agricole et industriel sont très appréciées et recherchées dans l'industrie maritime.

Le groupe motopropulseur qui permet à une moissonneuse-batteuse de naviguer sur des terrains accidentés et accidentés partage un ADN technique commun avec le système de propulsion d'un navire naviguant sur une mer agitée et sous le vent. L'un fonctionne sur terre, soumis à des exigences saisonnières intenses, tandis que l'autre est sur l'eau, ce qui présente ses propres défis.

Au-delà de la surface, une histoire fascinante d'ingénierie partagée se révèle. Les principaux défis – fournir une puissance inébranlable, une durabilité exceptionnelle et une fiabilité à toute épreuve – sont similaires pour les moteurs utilisés dans les environnements agricoles exigeants et ceux utilisés dans les environnements marins rigoureux.

John Deere Power Systems fabrique des moteurs pour ferries.... (Photo : John Deere Power Systems)

Des exigences partagées dans des environnements divers

...et des navires pilotes. (Photo : John Deere Power Systems)

Ce chevauchement des besoins opérationnels explique comment les technologies perfectionnées dans les secteurs agricole et industriel, pourtant exigeants, peuvent s'adapter au monde maritime, tout aussi exigeant. Prenons les réalités : un agriculteur isolé a besoin de machines performantes pendant les périodes critiques de plantation ou de récolte. De même, un exploitant maritime, qu'il s'agisse d'un pêcheur professionnel au large ou d'un capitaine de bateau de travail aux horaires serrés, dépend de la fiabilité de ses moteurs. Des jours, voire des semaines, peuvent s'écouler entre deux escales, rendant l'autonomie et la constance des performances de ses moteurs essentielles.

Dans les secteurs agricole et maritime, la durabilité et la fiabilité sont incontournables. Les priorités de conception d'un moteur conçu pour résister aux rigueurs de l'agriculture s'appliquent remarquablement bien à un usage maritime. Parmi celles-ci :

■ Des performances exceptionnelles à faibles charges, une caractéristique adaptée aux cycles de service mixtes des équipements agricoles.

■ Couple élevé à bas régime moteur qui fournit la puissance nécessaire pour manœuvrer les navires qui travaillent dur.

■ Une conception robuste, conçue à l'origine pour résister aux conditions terrestres difficiles, qui excelle dans la gestion des changements de charge importants et soudains.

Les utilisateurs agricoles et commerciaux de produits marins reconnaissent également généralement la valeur d’une qualité supérieure et sont souvent disposés à investir dans celle-ci pour garantir des performances et une fiabilité à long terme.

Tirer parti de plateformes éprouvées

John Deere Power Systems (JDPS) possède une expertise approfondie en conception de moteurs industriels et a adapté ces plateformes aux défis du marché maritime. Sa gamme de moteurs industriels offre une puissance polyvalente et fiable aux équipementiers de nombreux secteurs, notamment l'agriculture, la construction, la foresterie et d'autres applications lourdes.

JDPS fournit des solutions d'alimentation marine depuis 1991, fort de plusieurs décennies d'expérience dans la fabrication de moteurs pour engins tout-terrain lourds. Son approche consiste à adapter une architecture de moteur industriel éprouvée aux caractéristiques et performances marines spécifiques.

Un excellent exemple de cette stratégie est le développement des moteurs marins John Deere JD14 et JD18, qui sont construits sur l'architecture de moteur de nouvelle génération entièrement nouvelle de l'entreprise.

Le moteur marin JD14 six cylindres de 13,6 L, d'une puissance comprise entre 298 et 599 kW (400 à 803 ch), est conçu pour les navires à passagers, les bateaux-pilotes et divers bateaux de travail. Son encombrement est réduit par rapport au précédent moteur marin John Deere de 13,5 L.

Bien que conçus pour des applications commerciales exigeantes, ces moteurs conviennent parfaitement aux clients récréatifs qui apprécient et exigent la même durabilité, un couple inflexible et une fiabilité fiable, tels que les yachts d'aventure traversant les océans et les chalutiers vivant à bord.

Pour les applications nécessitant davantage de puissance, le moteur marin JD18 de 18 L offre des puissances comprises entre 410 et 599 kW (550 et 803 ch). Il ouvre ainsi de nouvelles perspectives pour les navires de pêche commerciale, les navires à passagers et les remorqueurs. Le JD18 fournit jusqu'à 522 kW (700 ch) de puissance continue en classe M1 et jusqu'à 599 kW (803 ch) en classe M2.

Les deux gammes de moteurs seront également disponibles avec des puissances auxiliaires à vitesse variable, auxiliaires à vitesse constante et générateurs.

Ces nouveaux moteurs intègrent plusieurs caractéristiques de leur héritage industriel, désormais optimisées pour les exigences marines :

■ Un système de carburant à rampe commune haute pression (HPCR) optimise l'efficacité de la combustion, augmentant ainsi l'économie de carburant, essentielle pour les opérateurs commerciaux.

■ Un train d'engrenages arrière offre aux clients jusqu'à deux prises de force arrière et une capacité d'alimentation auxiliaire, améliorant ainsi la polyvalence.

■ Une conception d'arbre à cames en tête avec des dispositifs de réglage hydraulique du jeu permet un meilleur fonctionnement des soupapes et un meilleur débit de gaz associé et élimine l'entretien du jeu des soupapes.

■ Conçus pour un cycle de service plus élevé (par rapport au John Deere 13,5 L 6135SFM85) et offrant un intervalle d'entretien des fluides prolongé jusqu'à 500 heures, les moteurs visent à maximiser le temps de fonctionnement sur l'eau.

De plus, les moteurs marins JD14 et JD18 sont conçus pour répondre aux certifications d'émissions IMO Tier 2, EPA Tier 3 et EU RCD II et sont compatibles avec un large éventail de mélanges de carburant diesel renouvelable et de biodiesel.

Le moteur marin John Deere JD14X.

Propulsion marine d'origine industrielle

Le développement de moteurs tels que le JD14 et le JD18 met en évidence les caractéristiques clés qui définissent les moteurs marins contemporains, dont beaucoup bénéficient de conceptions industrielles robustes et fiables :

■ Fiabilité et durabilité : essentielles pour les moteurs marins soumis à de longues heures de fonctionnement, à de lourdes charges et à des environnements corrosifs. La résilience des moteurs industriels conçus pour des conditions difficiles et à fortes vibrations constitue une base solide.

■ Performances et rendement énergétique optimisés : essentiels étant donné que le carburant représente un coût opérationnel majeur. Les moteurs marins modernes, comme leurs homologues agricoles, sont conçus pour une consommation de carburant optimale sans sacrifier la puissance, souvent grâce à des technologies telles que les systèmes de carburant HPCR perfectionnés dans les applications industrielles.

■ Facilité d'entretien dans des conditions difficiles : Les moteurs agricoles et marins fonctionnent dans des environnements difficiles et isolés où un entretien fiable est essentiel. Ce besoin commun souligne l'importance de fonctionnalités telles que l'accessibilité des points d'entretien, des diagnostics intelligents et une maintenance simplifiée, notamment grâce à la suppression du réglage du jeu des soupapes.

■ Large compatibilité avec les carburants renouvelables : Grâce à la recherche et développement approfondie de notre gamme de moteurs industriels, les moteurs marins JD14 et JD18 sont conçus pour une plus grande flexibilité en matière de carburant. Les opérateurs peuvent ainsi alimenter leurs navires avec des carburants renouvelables pour répondre à l'évolution des besoins du secteur maritime.

■ Intégration hybride transparente : pour soutenir l'intégration de l'électrification dans l'industrie maritime, les modèles JD14 et JD18 ont été développés avec des puissances auxiliaires à vitesse variable et constante pour les applications hybrides.

Un impératif intersectoriel

Les navires équipés de moteurs marins adaptés sont souvent utilisés dans le cadre d'opérations commerciales exigeantes, exigeant puissance et fiabilité. En s'appuyant sur des plateformes de moteurs industriels éprouvées, les fabricants peuvent proposer des solutions d'alimentation robustes et fiables au marché maritime.

Cela offre une valeur ajoutée significative aux clients opérant dans certaines des eaux les plus difficiles au monde. Cette adaptation stratégique garantit que les innovations et les enseignements tirés d'un secteur exigeant apportent des avantages tangibles à un autre, donnant naissance à des solutions énergétiques avancées et fiables, capables de prospérer dans les conditions les plus difficiles, sur terre comme en mer.

À propos de l'auteur : Vince Rodomista est directeur des produits marins chez John Deere Power Systems.

Cet article a été initialement publié dans le numéro d’août 2025 de Power Progress.