Дизеловите двигатели непрекъснато се подобряват
Развитието на тракторите продължава да бъде значително повлияно от законодателството за отработените газове. В Европа последните гратисни периоди за „преходни двигатели“ изтекоха в края на 2021 г., след което производителите имат право да доставят само трактори с двигатели с нива на емисии Euro V от 2022 г.
Common rail впръскване на гориво, технология с четири клапана, турбокомпресори, охлаждане на зареден въздух и електронно управление на двигателя остават ключови технологични решения за двигатели, които отговарят на изискванията за мощност, консумация и емисии. За нивата на емисии Euro V, започващи от 56 kW, окислителният каталитичен конвертор (DOC), дизеловият филтър за твърди частици (DPF) и системите за селективна каталитична редукция (SCR) също са решаващи.
Обратно, използването на рециркулация на отработените газове (EGR) като технология на вътрешния двигател за намаляване на образуването на азотен оксид остава „философски въпрос“. Някои са за EGR, други са склонни да го отхвърлят. Въпреки това, по-внимателен поглед към гамата от двигатели разкрива, че повечето производители имат „смесена стратегия“. Под 56kW границите на NOx могат да бъдат постигнати без SCR, така че моделите от начално ниво в компактния клас често имат пикова мощност точно под този праг (например Deutz-Fahr 5080D Keyline или McCormick X5.085).Поради затягането на границата на масата на частиците (0,015 g/kWh) и новата горна граница на частиците (1×1012/kWh), затворените DPF системи не могат да бъдат премахнати при двигатели с ниво на емисии на отработени газове V (класове на мощност 19 – 560 kW ).
Някои производители се опитват да избегнат термина „филтър за твърди частици“ в своята маркетингова литература и вместо това използват обозначения като „каталитичен преобразувател на сажди“. Това обаче не трябва да омаловажава факта, че DPF системите също са включени тук. Единствената разлика е специалното покритие на филтърната пчелна пита, което насърчава пасивната регенерация при температури на отработените газове над 250°C. В резултат на това активните процеси на регенерация на DPF могат да бъдат намалени чрез последващо впръскване на дизелово гориво в горивната камера или директно впръскване в изпускателната система.
Много производители на трактори оборудват своите модели с функция за усилване. Досега прости критерии като „минимална скорост на машината“ и „минимална мощност на ВОМ“ обикновено се вземаха предвид, за да се освободи допълнителна мощност. Преди две години Fendt представи концепция за усилване на мощността, наречена „Динамична производителност“, при която функцията за усилване на мощността варира в зависимост от мощността, изисквана от спомагателните консуматори (вентилатор, алтернатор, климатик и въздушен компресор).Целта на това е да се гарантира, че една и съща мощност е винаги налична на действителните лостове за задвижване (колела, кардан, хидравлична система).
John Deere също така прави своята система „IPM“ (Интелигентно управление на мощността) „по-интелигентна“ в новата серия от модели 6R и вече взема предвид и хидравличната мощност. Системата „Hydraulic IPM“ измерва ефективната потребност от мощност на хидравличната помпа и след това доставя точно тази допълнителна мощност. Това важи например за сеялки с хидравлично задвижвани вентилатори, тъй като в този случай не са спазени обичайните критерии за изхвърляне.Вискозните вентилатори осигуряват енергийно ефективно охлаждане на двигателя според нуждите и се използват в трактори от десетилетия. Въпреки това класическите решения с биметални пружини, които се огъват според температурата на охлаждащия въздух и задействат клапана на съединителя, все повече се заменят от вискозни електрически вентилатори. Благодарение на клапаните, управлявани от соленоид, електрониката на двигателя може да контролира кога и колко силиконово масло тече от резервоара в работната камера, позволявайки активно да се контролира скоростта на вентилатора.
Fendt предлага автоматично почистване на въздушния филтър по време на работа за актуализираните модели от серията 900 и 1000. Сензор измерва вакуума в системата за всмукване на въздух и стартира цикъл на почистване при необходимост.
Вентилаторът с хидростатично задвижване увеличава скоростта си десет секунди преди началото на продухването, след което електромагнитният импулсен клапан създава два къси, но мощни въздушни потока вътре в елементите на въздушния филтър. В резултат на това прахът се издухва „назад“ от въздушния филтър и едновременно с това се изсмуква от кутията от вентилатора. Необходимият за това въздух идва от отделен резервоар за сгъстен въздух (10 л / 12 бара). Системата работи при всякакви работни условия, включително пълно натоварване. Ако е необходимо, почистването може да започне ръчно.
Двигателите на тракторите все повече се оборудват със системи за автоматично регулиране на хлабината на клапаните, за да се намалят усилията за поддръжка. Интервалите за смяна на маслото в двигателя също стават по-дълги, като предишният еталон от 750 часа сега е удължен до 1000 часа. Има тенденция към намаляване на номиналната скорост и скоростта на празен ход.
Газ и електричество като алтернатива?
Дебатът за CO2 също така привлича вниманието към алтернативните горива и задвижващите системи в селскостопанския сектор. New Holland се основава на дългогодишния опит на своя колега от групата Iveco и е първият производител, който произвежда масово трактор, задвижван с метан – T6.180 Methane. 6-цилиндровият двигател работи на принципа на искрово запалване и следователно може да работи изключително на газ.
Според производителят, максималната мощност и въртящ момент на двигателя са идентични с тези на дизеловия аналог. Метанът се транспортира като CNG (сгъстен природен газ) в седем вградени бутилки под налягане (185 l / 32 kg); като опция в предната част на трактора може да се монтира т. нар. удължител за обхват с допълнителни 270 l / 47 kg капацитет. В зависимост от условията на работа този енергиен резерв трябва да е достатъчен за три до шест часа работа. Възможно е също да се използва рециклиран биогаз със съдържание на метан най-малко 83%, което прави трактора особено интересен за ферми със собствено производство/преработка на газ.
Системите за електрическо задвижване на тракторите все още са леко встрани от внимането. Въпреки че в близкото минало многократно са били представяни проучвания и прототипи, оборудвани с тях, досега не е създадена нито една машина, която да е готова за масово производство. Електрическите превозни средства, захранвани с батерии, вероятно ще бъдат първите, които ще стъпят на поточната линия. Те обикновено са подходящи за приложения с леки до средни натоварвания или за случайна работа, където има достатъчно време за междинно зареждане. Често обаче само малки трактори за ферми отговарят на такива условия.
Роджър Щирниман, инженер, Executive MBA, Университет по селско, горско стопанство и храни, Золикофен.
