Sellette d'attelage et pivot : ce qui rend un tracteur et une semi-remorque compatibles

Un tracteur et une semi-remorque achetés auprès de vendeurs différents sont les deux moitiés d’une même machine, et c’est sur quatre chiffres que se décide s’ils forment un ensemble qui fonctionne. Aucun d’eux n’est le poids total. Trois sont frappés dans le métal, et le quatrième se mesure au mètre ruban.

Ces quatre chiffres sont la catégorie d’attelage, la valeur D en kilonewtons, la charge verticale U en tonnes et la hauteur d’attelage en millimètres. Un ensemble peut être en règle côté poids, porter les bonnes plaques aux deux bouts et former malgré tout une mauvaise paire, parce que le quatrième chiffre sort de la plage pour laquelle la remorque a été construite.

D’où viennent les lettres de catégorie

La classification que tout le monde utilise encore a été inscrite dans la directive 94/20/CE, et cette directive n’est plus l’instrument applicable. EUR-Lex indique comme fin de validité le 31 octobre 2014 : l’article 19 du règlement (CE) n° 661/2009 l’a abrogée, dans une liste de quarante-neuf directives, avec effet au 1er novembre 2014. Ce règlement a depuis été abrogé à son tour – l’article 18 du règlement (UE) 2019/2144 l’abroge à compter de la date d’application de ce règlement, que l’article 19 fixe au 6 juillet 2022, et EUR-Lex indique le 5 juillet 2022 comme fin de validité du règlement 661/2009. L’annexe I du règlement (UE) 2019/2144, la liste des règlements ONU visés à son article 4, paragraphe 2, comporte la rubrique 55 – pièces mécaniques d’attelage des ensembles de véhicules, série 01 d’amendements, JO L 153 du 15.6.2018, p. 179 – pour les catégories de véhicules M, N et O. C’est là que ces exigences sont passées. Rien de ce qui suit n’énonce le droit actuel de la réception par type : les définitions sont citées d’après la directive abrogée parce que son texte consolidé du 1er juillet 2013 peut être ouvert, et le texte actuel du règlement ONU n° 55 n’est pas reproduit, parce qu’il n’a pas pu être ouvert.

Le point 1.3.7 de l’annexe I répartissait les sellettes d’attelage entre la catégorie G 50, sellettes d’attelage 50 normalisées, et la catégorie G 50-X, sellettes d’attelage 50 non normalisées. Le point 1.3.8 faisait de même côté remorque : la catégorie H couvrait les pivots d’attelage, et la seule catégorie qu’il énumérait était H 50-X, celle des pivots non normalisés. La catégorie H 50 elle-même était décrite ailleurs – le point 8.1 de l’annexe V la rattachait à la norme ISO 337, et le point 4.8.2 de l’annexe VI donnait à la partie cylindrique d’un pivot de catégorie H 50 un diamètre de 50,8 mm, le pivot de deux pouces dans les unités qu’emploie réellement l’atelier.

Le point 2.1.11 expliquait ce qu’apportait le mot normalisé : les dispositifs d’attelage normalisés étaient conformes aux dimensions et valeurs caractéristiques normalisées indiquées dans la directive, et ils étaient interchangeables dans leur catégorie, quels que soient le type et le constructeur. Le point 2.1.12 définissait les catégories non normalisées comme des dispositifs d’attelage des catégories A à J non repris dans cette classification, mais qui pouvaient néanmoins être reliés aux dispositifs normalisés des catégories concernées. L’interchangeabilité au sein d’un parc mixte était voulue dès la conception, à une taille donnée et pour une charge donnée.

Les lettres de catégorie ont survécu intactes au changement de texte, et c’est pourquoi ce sont toujours elles qu’on lit sur le matériel. JOST présente sa JSK 37 C comme adaptée aux pivots d’attelage de 2” (catégorie G50) selon ECE R55-01, DIN 74080 et ISO 337, et aux coins de guidage selon ECE R55-01 et DIN 74085 ; chaque variante du tableau de cette fiche technique porte le numéro d’homologation E1 55R-01 0116.

La valeur D est une formule, pas une capacité

D a l’air d’une capacité de résistance. C’est le résultat d’un calcul portant sur une paire de véhicules donnée, ce qui est tout autre chose.

Le point 2.1.18 de l’annexe I définissait la valeur D comme la force de référence théorique pour la force horizontale entre le véhicule tracteur et la remorque, qui sert de base aux charges horizontales dans les essais dynamiques. Pour les sellettes d’attelage montées sur des tracteurs et des véhicules de type similaire, D en kilonewtons est égal à g multiplié par 0,6 · T · R, divisé par T + R − U. Les symboles étaient définis au même point : T est la masse maximale techniquement admissible en tonnes du véhicule tracteur, R la masse maximale techniquement admissible en tonnes de la semi-remorque, U la charge verticale appliquée à la sellette en tonnes, et g l’accélération due à la gravité, supposée égale à 9,81 m/s². JOST publie la formule identique dans son propre catalogue.

Faisons passer de vrais chiffres dans la formule. Prenons un tracteur supposé d’une masse admissible de 18 tonnes – la masse du tracteur est la nôtre ; les 39 tonnes et les 12 tonnes ci-dessous sont celles de Krone – sous une semi-remorque de 39 tonnes qui applique 12 tonnes sur la sellette : la formule donne 91,8 kN. Supposons plutôt 26 tonnes pour le tracteur, et la même remorque donne 112,6 kN. Les deux résultats sont nos calculs et ne figurent dans aucun des deux documents, pas plus que les deux masses de tracteur qui y sont entrées.

La forme de la formule compte davantage que l’une ou l’autre réponse. Quand R augmente, D tend vers 0,6 · g · T et s’y arrête – 105,9 kN pour un tracteur de 18 tonnes, 153,0 kN pour un tracteur de 26 tonnes, là encore selon notre calcul sur nos propres masses supposées. C’est la masse admissible du tracteur lui-même, et non celle de la remorque, qui fixe le plafond de la force horizontale de référence. Si l’on met ces deux plafonds en regard des 150 kN pour lesquels la directive abrogée exigeait qu’une sellette normalisée soit essayée, la conclusion s’impose : le tracteur le plus léger ne peut atteindre ce chiffre avec aucune remorque, et le plus lourd le dépasse. D devient une vraie question à mesure que la masse du tracteur augmente, et non celle de la remorque. La masse de tracteur à retenir découle de la configuration d’essieux et des masses totales inscrites sur la plaque.

La valeur V concerne un tout autre véhicule

Le point 2.1.19 de l’annexe I définissait la valeur V comme la force de référence théorique pour l’amplitude de la force verticale entre un véhicule tracteur et des remorques à essieu central dont la masse maximale dépasse 3,5 tonnes. Elle se calculait à partir d’une accélération verticale équivalente – 1,8 m/s² avec une suspension pneumatique ou équivalente, 2,4 m/s² sinon –, de la longueur de la zone de chargement de la remorque et de la longueur théorique du timon.

Tous ces termes appartiennent à un ensemble à timon. Le point 2.1.20 définissait la remorque à essieu central comme une remorque dont les essieux sont montés près du centre de gravité, de manière que seule une faible charge verticale soit transmise au véhicule tracteur – selon les termes mêmes de la directive, une charge « ne dépassant pas 10 % de la masse maximale de la remorque ou 1 000 kg (selon la valeur la plus faible) ». Une semi-remorque fait l’inverse : elle reporte délibérément de nombreuses tonnes sur le véhicule tracteur. V n’est pas un paramètre de semi-remorque, et le citer dans la fiche technique d’une semi-remorque est une erreur de catégorie, non une erreur d’arrondi.

U est le chiffre dont dépend réellement l’achat

La décision se joue sur les données des constructeurs plutôt que sur une directive. Krone publie, pour la Profi Liner SDP 27 eLB50-CS, une charge sur sellette de 12 000 kg, une charge sur essieux de 27 000 kg, un poids total admissible de 39 000 kg, un poids à vide de 5 940 kg et une charge utile techniquement possible d’environ 33 060 kg. Deux vérifications de cohérence découlent de ce tableau, et elles sont les nôtres : 12 000 plus 27 000 donnent les 39 000 kg de poids total, et 39 000 moins les 5 940 kg de tare donnent les 33 060 kg de charge utile. Les 12 tonnes sont le chiffre à apporter dans la discussion sur l’attelage, car c’est ce que la remorque transmet au tracteur lorsqu’elle est chargée au maximum ; le reste de la fiche de cette remorque, y compris la plage de hauteur d’attelage qu’elle attend, se trouve sur la page Krone Profi Liner.

Kögel échelonne le même chiffre selon le matériel au lieu de publier une valeur unique : dans la gamme Kögel Cargo, un col de cygne de 90 mm est donné pour une charge sur sellette techniquement possible de 12 000 kg sur la remorque à deux essieux comme sur celle à trois essieux, un col de 120 mm pour 15 000 kg sur la Cargo P120 à trois essieux, et le même col de 120 mm, avec une capacité plus élevée, pour 18 000 kg sur la Nordic P120 à trois essieux – la capacité du groupe d’essieux elle-même s’échelonne aussi, de 18 000 kg sur la remorque à deux essieux à 27 000 kg sur toutes les versions à trois essieux.

Il faut mettre ce chiffre en regard de ce pour quoi une sellette normalisée était construite. Le point 7.10.2 de l’annexe V exigeait que les sellettes d’attelage normalisées conviennent et soient essayées pour une valeur D de 150 kN et une valeur U de 20 tonnes. Ce que les constructeurs fabriquent aujourd’hui est une observation distincte, et cette page ne peut rapporter que les deux cas qu’elle a consultés : la plaque signalétique SAF-Holland photographiée en haut de page indique D=150 KN, U=20 Ton, Class G50, et les tableaux de sélection de JOST pour la JSK 37 C et la JSK 37 CW indiquent une valeur D de 152 kN et une charge verticale U de 20 t pour chaque référence de commande des deux gammes. Deux produits ne font pas un régime, et ce que le règlement ONU n° 55 exige aujourd’hui d’une sellette normalisée n’est pas indiqué ici.

Une charge sur pivot de 12 tonnes sous une sellette de 20 tonnes laisse une large marge, et pour le travail européen ordinaire, c’est toute la réponse. C’est dans le transport d’engins que la marge se resserre : la brochure de Nooteboom, retirée depuis, pour la semi-remorque semi-surbaissée Nooteboom MCOS, qu’on ne peut plus ouvrir que sous la forme d’une capture de l’Internet Archive, indiquait dans ses tableaux une charge sur sellette de 18,0 t pour cinq de ses six types nommés et de 14,0 t pour le sixième, le MCOS-41-03(EB), sous la note « Weights depending on version » [poids selon la version]. La marge se referme à deux endroits : les remorques denses qui chargent fortement le col de cygne, et les tracteurs dont les masses inscrites sur la plaque ne permettent pas d’absorber 12 tonnes par la sellette sans dépasser une limite d’essieu moteur. Lequel des deux limite en premier – la valeur U de la sellette, ou l’essieu situé dessous – se décide par les masses inscrites sur la plaque du tracteur, et non par quoi que ce soit d’écrit sur la sellette.

La plage de hauteur est le chiffre qu’on mesure en dernier

Krone indique la hauteur de sellette à vide de la SDP 27 sous forme de plage plutôt que de valeur : 1 050 à 1 200 mm. Lue comme une exigence imposée au tracteur plutôt que comme une propriété de la remorque, c’est la ligne la plus utile de la fiche : trop basse, et la remorque pique du nez ; trop haute, et le plancher se cabre, ce qui se manifeste d’abord par une hauteur intérieure que la carrosserie de la remorque n’offre plus. Tous les constructeurs n’indiquent pas la plage de la même manière : Schmitz Cargobull en publie deux pour la semi-remorque benne S.KI SOLID, 1 140 à 1 265 mm en charge et 1 170 à 1 295 mm à vide, si bien que le véhicule qui doit convenir aux deux est le véhicule chargé.

Le réglage se fait sur le tracteur. JOST propose la JSK 37 C en quatre hauteurs, H = 150, 185, 250 et 300 mm, et le tableau 7 de la directive 94/20/CE répartissait les sellettes d’attelage normalisées en six tailles, G 50-1 à G 50-6, selon une cote H répartie en tranches allant de 140–159 mm à 240–260 mm. Mettre les hauteurs des produits en regard des tranches de la directive est notre comparaison, et non celle de JOST : 150 mm tombe dans la première tranche, 185 mm dans la troisième et 250 mm dans la sixième, tandis que la version de 300 mm se situe au-dessus de la tranche supérieure de 240–260 mm, en dehors de toutes les tailles que la directive avait tracées. Un tableau de tailles abrogé et une gamme de produits actuelle ne décrivent plus le même terrain. Le point 2.5.1 de l’annexe VII encadrait la manière dont l’ensemble était monté : les sellettes d’attelage de catégorie G 50 ne devaient pas être montées directement sur le châssis du véhicule, à moins que le constructeur du véhicule ne l’autorise, et devaient être fixées au châssis au moyen de la plaque de montage, selon les instructions de montage du constructeur du véhicule ou de la sellette. La hauteur est une décision qui engage ensemble le châssis, la plaque de montage et la sellette, et elle est indépendante de la cabine située au-dessus : la cabine décide qui conduira le camion, le châssis décide à quoi il peut s’atteler.

Ce que la sellette doit permettre à la remorque

L’annexe V expliquait pourquoi une sellette qui s’adapte peut tout de même être la mauvaise. Les points 7.4.1 et 7.4.2 fixaient la mobilité minimale avec le pivot accouplé : ± 90° autour de l’axe vertical, que le point 7.4.1 déclarait expressément non applicable aux sellettes d’attelage à guidage forcé, et simultanément ± 12° autour de l’axe horizontal transversal au sens de la marche, un angle dont la directive notait qu’il ne couvre pas nécessairement une utilisation tout-terrain. Le point 7.4.3 fixait un plafond plutôt qu’un plancher – une rotation allant jusqu’à ± 3° était admise autour de l’axe longitudinal, et, sur une sellette d’attelage à oscillation totale, cet angle « peut être dépassé », à condition que son dispositif de verrouillage permette de ramener la rotation à ± 3°. Le point 7.5 exigeait que le mécanisme de fermeture verrouille le pivot par une liaison mécanique double, le premier verrouillage agissant automatiquement dès l’accouplement. Le point 4.6.2.2 de l’annexe VI fixait ensuite l’essai qui décrit la défaillance que l’on redoute réellement : pour les sellettes d’attelage normalisées de catégorie G 50, et pour les sellettes comparables présentant le même diamètre de pivot, le pivot d’attelage ne devait pas se séparer de la sellette sous une force de levage de g · 2,5 · U. Le coefficient de sécurité est dans l’essai, pas sur la plaque.

Lire les quatre chiffres dans un parc mixte

La vérification elle-même est brève. La plaque signalétique de la sellette – JOST la place sur le côté de la plaque d’attelage, et indique que les données de charge admissible de ses sellettes figurent sur la plaque signalétique ou dans son catalogue de produits – porte la catégorie, D et U. La charge sur pivot et la plage de hauteur de la remorque proviennent de la fiche technique du constructeur, et la hauteur de sellette du tracteur est une mesure. La charge sur pivot est ensuite mise en regard de U et des masses par essieu inscrites sur la plaque du tracteur, ce qui, pour un tracteur à trois essieux, est une tout autre discussion que pour un tracteur à deux essieux – c’est pourquoi un Scania série S est vendu en sept configurations d’essieux plutôt qu’une seule.

Pour une flotte, les quatre mêmes chiffres deviennent un tableau. La plus faible valeur U parmi les sellettes et la plus forte charge sur pivot parmi les remorques doivent être comparées, et non moyennées, et le plus étroit recouvrement des plages de hauteur constitue l’interchangeabilité réelle du parc. Le point 1.6 de l’annexe VI posait le principe sous-jacent : les valeurs caractéristiques D, S, V et U retenues pour les essais devaient être tirées de la demande de réception par type du constructeur. C’étaient des valeurs déclarées, propres à un dispositif, et c’est encore ce qu’enregistre une plaque dans un dépôt : des chiffres pour la sellette sur laquelle elle est fixée, pas pour une catégorie de matériel.