Machine à Vendanger : Efficacité et Performance

Présentation technique d'une machine à vendanger

Une machine à vendanger est composée d'un châssis pour la motricité et le transport et d'une tête de récolte. La partie châssis est soit automotrice soit tractée. La tête de récolte est l'élément le plus important. Elle est constituée du secouage, de la réception des raisins, d'un système de transfert des raisins vers les bennes, des bennes en elles-mêmes et des dispositifs de nettoyage.

Le secouage

Les machines à vendanger récoltent en transmettant à la vigne une énergie suffisante pour décrocher les baies de leur pédicelle. Le principe est donc celui d'un égrenage sur souche, les rafles étant laissées dans la végétation. Dans la pratique, c'est plus nuancé, car les impacts du secouage produisent aussi des décrochements de grappes, de feuilles et d'autres éléments.
Le secouage latéral s'est imposé comme le système le plus efficace. Deux rangées de secoueurs maintiennent la végétation dans le plan de palissage. Le secouage est transmis par un système bielle manivelle ou par des vérins agissant sur l'arbre sur lequel sont fixés les secoueurs. Les paramètres de secouage sont la fréquence, l'amplitude et le pincement.
Chaque constructeur a développé une forme de secoueur et un mode d'animation qui lui est propre avec quelques constantes : la forme évasée que donne l'alignement des secoueurs à l'avant de la tête de récolte permet la compression progressive de la végétation, son maintien et la bonne transmission de l'énergie pour le décrochement des baies, dans la zone de décompression. La forme ou la fixation des secoueurs aux deux extrémités évite un mouvement excessif qui serait source de casse dans la végétation (effet coup de fouet).

Secoueurs

La réception des raisins

Réception et transfert de la vendange sur tapis convoyeurs

La réception des raisins et l'étanchéité de la tête de récolte sont assurées, selon les constructeurs, par une rampe d'écailles articulées se recouvrant partiellement ou par une noria de godets souples entourant chaque pied de vigne. Les écailles sont inclinées vers le système de transfert (tapis convoyeurs).
La noria de godets souples joue le rôle de réception et de transfert en ayant une rotation dans la tête de récolte inversement proportionnelle à l'avancement de la machine. De cette manière, les godets ont un mouvement nul par rapport au cep.

Le convoyage par tapis simple

Le convoyage par tapis implique un dessin spécifique des tasseaux sur la bande rotative pour retenir à la fois les raisins et le jus. L'étalement de la vendange sur les tapis permet un premier nettoyage par l'action d'aspirateurs inférieurs, avant que les feuilles à extraire ne soient trop imbibées de jus.

Le convoyage par noria de godets

Le convoyage par noria de godets se termine, avant déversement dans les bennes, par un étalement sur un tapis rotatif qui envoie le flux de vendange sous un aspirateur permettant d'extraire des feuilles lors de la chute de la matière.

Les dispositifs de nettoyage

Les dispositifs de nettoyage sont de plusieurs ordres : trappes à sarments, aspirateurs, trieurs, égreneurs.
Ils peuvent tous être présents sur une même tête de récolte. Le principe est simple : étaler la matière première pour rendre plus facile l'aspiration des feuilles, égoutter sur une grille pour séparer les phases liquides et les baies libres des grappes et fractions de grappes, aligner les éléments indésirables pour favoriser leur élimination avant la chute dans les bennes.
Les égreneurs embarqués utilisent soit la vibration soit le principe du rotor-cage. Ils permettent d'éliminer, outre les rafles, plus de débris. Les autres constituants de la machine à vendanger sont ceux qui permettent un accès plus ou moins aisé aux réglages et au nettoyage journalier des différents organes : trappes, ouvertures, échelles, plateformes.

Caractère polyvalent de la machine à vendanger et de son châssis

Définition

Une machine à vendanger est dite polyvalente lorsque, débarrassée de sa tête de récolte, elle reçoit un ou plusieurs équipements permettant d'utiliser le châssis hors période de récolte. Les applications les plus courantes sont la pulvérisation et la prétaille.
La multifonction consiste à équiper le châssis d'au moins deux matériels distincts pouvant travailler conjointement.

Intérêts

Utiliser une machine puissante, sur une période plus importante dans l'année que le moment des vendanges, permet de mieux amortir l'investissement élevé qu'elle représente. Son utilisation avec plusieurs outils permet aussi d'envisager des gains de productivité et pour certains outils, leur meilleur positionnement dû à l'enjambement du rang.

Avantages

Rentabiliser le châssis
Travailler plus de rangs en un passage, plus vite, pour plus de surface
Emporter plus de charges (autonomie) ou de matériels
Mieux positionner les matériels sur le rang

Inconvénients

Montage spécifique du matériel
Matériel parfois plus cher car plus spécifique
Contrepoids sur la machine (idem Interligne)
Châssis lourd : tassement

Les constructeurs et la polyvalence

Les principaux constructeurs de machines à vendanger en France sont New-Holland, Grégoire, Pellenc, Alma et Bobard. Leur positionnement vis-à-vis de la polyvalence des machines est différent.

New-Holland a développé des partenariats spécifiques avec des constructeurs pour intégrer leurs outils sur le porteur : il s'agit de Berthoud pour la pulvérisation, de Provitis pour le rognage, la prétaille, l'effeuillage et de GRV pour l'épandage. La rapidité d'attelage avec la cellule de pulvérisation est un atout mis en avant.
Pellenc a construit sa gamme Optimum autour de la polyvalence et de la multifonction, en intégrant l'ensemble des opérations viticoles, de la prétaille à la récolte en passant par le travail du sol et les opérations de travaux en vert. Deux opérations peuvent être réalisées simultanément.
Grégoire propose une gamme de pulvérisateurs à panneaux récupérateurs pouvant équiper la machine (gamme ECOPROTECT).
Alma s'est spécialisé dans les machines tractées, avec des niveaux d'équipement différents pour le nettoyage, le tri et l'égrenage de la vendange.

Incidence sur les coûts de l'utilisation en polyvalence

Augmentation du nombre d'heures de fonctionnement du châssis : baisse du coût horaire de la traction avec le châssis. Le coût est réparti entre plusieurs opérations et non concentré sur la vendange.
Si la vitesse de passage est plus élevée, les temps de travaux sont moins importants.
Gain important si opérations combinées (multifonction).
Consommation de carburant en hausse car moteur plus puissant.

Place des machines tractées dans les gammes des constructeurs

Les gammes de machines à vendanger automotrices sont complétées par des machines à vendanger tractées, nettement moins coûteuses et qui s'adressent à des surfaces d'exploitation plus petites. Outre leur accessibilité financière, elles sont aussi bien équipées en matière de technologie (trieurs, égreneurs) que les automotrices. Le choix d'une machine à vendanger tractée est une autre façon de voir la polyvalence, le tracteur de l'exploitation étant déjà utilisé sur les autres opérations mécanisées.
Alma s'est spécialisé dans les machines tractées, avec des niveaux d'équipement différents pour le nettoyage, le tri et l'égrenage de la vendange.
Grégoire propose 3 machines tractées dans sa gamme, de la plus simple à la plus équipée en matière de tri et d'égrenage de la vendange (easyclean ou cleantech).
Pellenc en propose une version que l'on peut équiper du trieur égreneur embarqué selectiv'process2.
Chez New-Holland, la version tractée n'est en revanche plus proposée au catalogue.

Quels sont les paramètres les plus importants pour garantir la qualité de récolte ?

L'action de la machine à vendanger consiste à transmettre, par secouage de la végétation, l'énergie nécessaire au décrochement des baies de la rafle. Dans l'idéal, la récolte mécanique est le résultat d'un égrenage des grappes sur souche. Dans la pratique, la fragilité du pédoncule de la grappe au moment de la récolte, l'impact mécanique de la tête de récolte sur l'ensemble de la végétation et du palissage donne un résultat composé de grappes et de fractions de grappes, de baies égrenées (entières ou éclatées), de jus, et d'un certain nombre d'éléments indésirables comme les feuilles, les pétioles, des bouts de sarments ou d'autres éléments en provenance du palissage.La vendange est plus ou moins liquide et les échanges entre le moût, les pellicules, l'oxygène de l'air et les différents éléments que l'on peut trouver en sont affectés. Ainsi pour la récolte des blancs, il est particulièrement important de tout faire pour limiter les phénomènes d'oxydation : protection par neige carbonique ou dilution de SO2.Pour éviter les impacts négatifs possibles de la récolte mécanique, on agit en premier lieu au niveau de la vigne et du palissage. C'est le vignoble qui doit être adapté à la mécanisation et non l'inverse. Une attention particulière doit être portée au niveau des piquets, qui vont être soumis à de fortes contraintes, et qui doivent permettre de transmettre l'énergie de secouage. Le port de la végétation redressé par releveurs est plus favorable au passage de la machine qu'un port retombant avec lequel les sarments sont plus exposés à la casse. Enfin, il faut penser que les attaches et les agrafes pour les fils releveurs vont aussi être soumis au décrochement dans des proportions plus ou moins importantes.L'état sanitaire au vignoble est particulièrement important car la machine ne trie pas ce qu'elle fait tomber et l'activité laccase de la pourriture grise est particulièrement néfaste par exemple.
Enfin, c'est au niveau de la machine et de son utilisation que l'on va affiner les paramètres nécessaires à une bonne qualité de récolte, en prenant en compte les caractéristiques de la vigne et des raisins.

Quelques définitions utiles pour le réglage de la machine à vendanger

Le pincement : épaisseur de végétation incompressible sur le rang. C'est l'écartement minimum entre deux secoueurs de chaque côté de la tête de récolte. Il doit être suffisant pour bien maintenir la vigne lors du secouage, pas trop serré pour éviter de tirer sur les sarments, et pas trop lâche, sinon la vigne est battue et pas secouée. La largeur de la haie foliaire et sa densité sont les critères qui vont déterminer ce réglage.
La fréquence de secouage : nombre de cycles de secouage par minute. Avec la vitesse d'avancement c'est le paramètre qui va définir le nombre d'impulsions pour le décrochage par mètre parcouru.
L'amplitude : ce paramètre définit la longueur de la course d'un secoueur en mouvement. L'amplitude a un très fort impact sur l'énergie transmise pour le décrochement.

Régler la machine en quelques étapes

Adapter le nombre et la position des secoueurs à la zone fructifère : il est inutile d'explorer une zone plus large car on augmente alors la quantité de feuilles décrochées.
Régler la vitesse d'avancement avec modération : autour de 3 km/h. La vitesse est l'ennemie de la qualité de récolte car elle accentue les impacts mécaniques.
La fréquence de secouage est à régler par pas de 10 coups par minute en fonction de la difficulté de décrochement des baies et également en fonction de la vitesse d'avancement pour conserver un nombre de cycles de secouage par mètre suffisant.
L'amplitude : en dehors des cas extrêmes, mieux vaut ne pas trop jouer sur ce paramètre car il a une très forte incidence.
Vitesse de défilement des convoyeurs de vendange pour un étalement et un nettoyage efficace de la vendange.
Puissance des aspirateurs chargés d'éliminer feuilles et autres débris : il faut trouver un compromis entre une forte puissance et l'aspiration de jus en surveillant les écoulements au niveau des tuyères d'échappement.
Conduite : une tête de récolte est un équipement lourd qui a une certaine inertie. Une marge de débattement est autorisée mais l'alignement sur le rang reste le meilleur moyen de minimiser les impacts sur la végétation.

Tous ces paramètres sont interdépendants les uns des autres ! Par exemple, si les conditions de décrochement sont très bonnes, une vitesse d'avancement trop faible peut se traduire par un secouage proportionnellement trop agressif et par des pertes de raisins devant la tête de récolte. Et inversement avec une vitesse trop élevée et des conditions de décrochement moins favorable, il peut y avoir des pertes sur souche liées à un secouage insuffisant par rapport à la vitesse, et des pertes au sol car les baies décrochées peuvent tomber derrière la tête de récolte après la décompression de la végétation.Il est à noter qu'en raison des différences de conception des têtes de récolte, les réglages, en fréquence de secouage notamment, ne sont pas directement transposable d'une marque à l'autre.

Quelles différences entre récolte manuelle et mécanique sur la qualité du produit fini ?

La récolte est seulement l'une des étapes dans l'élaboration de vins de qualité. L'obtention de raisins sains et mûrs se joue au vignoble tout au long de la saison, et la vinification est essentielle pour révéler tout leur potentiel. Entre les deux, la récolte est une étape clé dont la bonne maîtrise permet de ne pas dégrader le potentiel des raisins. Quelles sont les principales différences et à quel niveau se joue l'écart entre récolte manuelle et mécanique ?

La machine ne permet pas de trier les baies à la parcelle, notamment en présence de botrytis.
La machine produit du jus en proportion variable suivant les cépages et la difficulté de décrochement des raisins (de 1 à 35 %), ce qui expose davantage à l'oxydation.
La machine ne conserve pas les rafles, alors que dans certains cas les vinificateurs les apprécient (effet drainant dans le pressoir, ou apport de notes de fraicheur dans les vins).
La machine fait tomber dans les bennes certains éléments indésirables (animaux, feuilles, sarments, pétioles) qui doivent être extraits pour éviter le transfert de goûts indésirables.

Ces inconvénients sont compensés par la capacité des équipements embarqués à trier une très grande partie des éléments. L'oxydation des moûts peut être prévenue par une protection très précoce dans les bennes (sulfitage ou carboglace).
La récolte mécanique permet aussi, grâce à sa vitesse, d'attendre une maturité parfaite des raisins et de récolter des lots homogènes rapidement ou de réagir vite avant une dégradation des conditions météo, ayant ainsi un impact direct sur la préservation de la qualité des raisins.
De nombreux essais menés dans les différentes régions viticoles ont montré que dans la plupart des cas, la récolte mécanique permet de produire des vins tout à fait comparables à des vins issus de récolte manuelle. Le paramètre humain reste prépondérant pour garantir cette qualité car de mauvais réglages peuvent aussi dégrader le résultat.
Restent des cas particuliers pour lesquels la récolte manuelle sera privilégiée : macération carbonique pour les vins primeurs, grappes entières requises dans le cahier des charges de production, ou exigence très forte de contrôle sur la qualité pour des vins très haut de gamme.

La sécurité

Travailler autour d'une machine à vendanger présente certains risques. Les personnes évoluant près de la machine sont exposées aux accidents par écrasement (manque de visibilité), par projection (souffle des ventilateurs extracteurs).
Un périmètre de sécurité doit être instauré dès le début du chantier de récolte pour limiter ces risques (10 m autour de la machine). Les personnes intervenant sur la machine doivent avant toute opération sur la tête de récolte s'assurer de l'arrêt complet du moteur et des pièces en mouvement tels que les extracteurs. Enfin aucune personne ne doit évoluer sur la machine lorsque celle-ci récolte. Les points d'accès en hauteur sur la tête de récolte sont réservés aux opérations de nettoyage ou de démontage.

Le remisage

Les vendanges viennent de se terminer, si vous voulez conserver à votre machine à vendanger son plein potentiel et vous éviter des déconvenues à la remise en route, quelques précautions s'imposent:

Un nettoyage minutieux est indispensable. Celui-ci s'effectue avec un fort débit d'eau à faible pression, un nettoyeur à haute pression est à proscrire car l'eau sous pression pénètre dans les roulements et les connections électriques.
Un graissage général de la machine se fait immédiatement après le nettoyage car les roulements des machines ne sont pas inoxydables et l'eau de nettoyage provoque une oxydation très rapide. Ne pas oublier de graisser abondamment les jambes avec une graisse de qualité (graphitée par exemple) pour éviter leur grippage.
Le plein de gasoil doit être fait avant l'hivernage de la machine pour éviter la condensation dans le réservoir.
La charge des batteries devra être contrôlée tous les mois environ.
Il est conseillé de faire tourner la machine tous les mois en actionnant tous les systèmes hydrauliques pour déplacer d'éventuelles gouttes d'eau issues de la condensation dans les réservoirs, ou parfois d'introduction d'eau au nettoyage de la machine. A ce sujet il faut préciser que si l'huile hydraulique paraît voilée, c'est souvent qu'elle est polluée par de l'eau, il est conseillé de la changer.

Tête de récolte Pellenc en remisage

Les tapis des convoyeurs

Les tapis des convoyeurs seront démontés et stockés à plat ou en rouleaux à noyau large dans un local sec à l'abri de la lumière.

Les norias

Norias démontées de la machine à vendanger

Les norias seront démontées de la machine, stockées et accrochées par les maillons aux poutres d'un hangar par exemple (leur stockage en tas provoque leur déformation et une perte d'étanchéité dans la remontée à l'arrière de la machine).On profitera du démontage des norias pour huiler les rails afin d'éviter qu'ils ne rouillent (la rouille provoquant une usure rapide des patins à la remise en route).
Sur les machines ALMA, il est conseillé de procéder à un graissage de la chaîne de convoyage à la graisse alimentaire.

Les secoueurs

Chaque année on rencontre encore un nombre considérable de secoueurs qui doivent être reformés, ceci est particulièrement vrai pour les anciens secoueurs GREGOIRE mais aussi pour les PELLENC. La matière constituant les secoueurs a tendance à vouloir reprendre sa forme initiale (droite). Si on les laisse montés sans être bridés par des colliers de rilsan (attention ils peuvent lâcher), de l'adhésif large d'emballage, ou même du fil de fer, ils reprennent lentement leur forme d'origine et le reformage devient nécessaire. PELLENC préconise d'installer un chevron pour brider les secoueurs, tous les soirs après le travail.
Sur les machines New-Holland - BRAUD, surveiller la côte d'usure des secoueurs pour éviter leur rupture qui provoquerait des dégâts (voir notice).

Révision

Ne pas attendre le dernier moment !
Trop souvent, on s'inquiète de la remise en état de la machine avant de partir en vacances, c'est trop tard. C'est aussi la période de congé chez les concessionnaires et les ateliers sont surchargés. N'attendez pas le dernier moment, profitez des prix "morte saison" pour la révision des machines. Si vos tapis sont endommagés faites les réparer.
L'utilisation intensive des machines à vendanger génère des frais de maintenance auxquels on n'est pas confronté dans une utilisation spécifique en vendange, ainsi on peut penser re-conditionner un moteur en usage intensif aux environs de 6000 heures ou sur certaines machines refaire les bagues de jambes pour 3000 heures d'utilisation. Sur les machines au châssis les moins robustes certains utilisateurs ont pu constater une fatigue de la structure provoquée par une utilisation intensive à des vitesses de travail supérieures à celles pratiquées pendant la récolte.

L'hygiène

Le nettoyage quotidien de la machine est une opération indispensable.
Les sucres et autres résidus végétaux sont autant de foyers de micro-organismes susceptibles de dégrader la qualité de la récolte. Sans aller jusqu'à la désinfection, il faut éliminer le plus gros. Pour cela, commencer par éliminer manuellement ou avec une brosse les amas visibles permet de gagner du temps et d'économiser l'eau qui sera employée par la suite. Le débit doit être important et la pression faible pour ne pas endommager les roulements. On compte pour le nettoyage complet d'une machine à vendanger entre 2 et 3 m3 d'eau. Les systèmes intégrés aux têtes de récolte permettent effectivement un rinçage intéressant mais leur action seule est insuffisante.Il faut être conscient que c'est une source de pollution non négligeable même s'il ne s'agit que de matière organique (sucres, végétaux). Cette pollution est d'autant plus importante si elle est concentrée en un point bien précis comme c'est le cas avec les aires de nettoyage collectives. Ces aires présentent l'avantage d'être bien conçues pour un nettoyage optimal et la mise en commun de l'installation est intéressante d'un point de vue financier. La nécessaire prise en compte de l'environnement doit nous pousser à mieux raisonner nos pratiques dans ce domaine. On peut par exemple envisager des solutions mixtes combinant un premier nettoyage de la machine sur la parcelle et une finition sur une aire de lavage. Ainsi, on épand une partie des effluents sur la parcelle et la concentration sur l'aire collective est diminuée. Cela impose de disposer d'une cuve d'eau claire mobile qui accompagne le chantier de récolte.

Nettoyage au jet d'eau d'une machine à vendanger

Machine à vendanger sur une aire de lavage

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