Marad az elektromos trend, vagy inkább a belsőégésű motor fejlődik tovább? A novemberi Agritechnica szakkiállítás bepillantást engedett a traktorfejlesztés irányaiba és eredményeibe.
Mindenevő belsőégésű motorok
Az elmúlt években a traktorfejlesztést nagymértékben befolyásolták a kipufogógázokra vonatkozó jogszabályok. A CO2-probléma miatt a figyelem középpontjába kerültek az alternatív üzemanyagokkal működő, belsőégésű motorok. A Cummins volt az első gyártó, amely a „Fuel-Agnostic X15” (14,9 l lökettérfogatú) 6 hengeres motorral (14,9 l) 2022 elején bejelentette a több üzemanyagot (dízel/HVO, metán és hidrogén) használó motorplatformot. Ennek alapja egy szabványosított alapmotor, amely különböző hengerfejmodulokkal kombinálható.
Az FPT hasonló utat követ az XC13 (6 henger, 12,9 l lökettérfogat) esetében, amelyet egy évvel ezelőtt mutattak be „több üzemanyaggal működő, egy alapmotor” néven. Az új Cursor-X koncepció szintén egy moduláris rendszert kíván bemutatni, amely a dízel/HVO, metán, hidrogén és más megújuló üzemanyagokhoz való hengerfejmodulokkal rendelkezik.
Az AGCO Power szintén új motorplatformot jelentett be a CORE-sorozattal. Az első képviselő a 6 hengeres, 7,5 literes lökettérfogatú CORE 75 volt, amelyet az új Fendt 700 Vario Gen7 traktorszériában használnak, és HVO-val is üzemeltethető. A jövőben ezt a platformot továbbfejlesztik, hogy a piaci fejlemények függvényében más alternatív üzemanyagok használatát is lehetővé tegye. Az új Fendt 600 Vario sorozatba szánt CORE 50 motorral a következő motormodell már a startvonalban van. A 224 LE maximális teljesítményével (DynamicPowerrel együtt) ez a 4 hengeres, 5,0 literes lökettérfogatú motor először lépi át egyértelműen a 200 LE-s határt a traktoroknál – mindössze 1900 f/min névleges fordulatszám mellett.
A Cummins és az FPT mellett olyan nem közúti hajtásláncgyártók dolgoznak H2 belsőégésű motorokon, mint a Deutz, a JCB és a Liebherr. Ez a megközelítés jelenleg a haszongépjármű-iparban is a leggazdaságosabb és legmegvalósíthatóbb megoldásnak számít a szénmentes hidrogénnel rövid és középtávon elérhető CO2-csökkentés érdekében. Ennek azonban mindig előfeltétele, hogy a hidrogén környezetbarát forrásokból származzon. A hidrogén – a metánhoz hasonlóan – gáznemű formában, nyomás alatt lévő tartályokban vagy folyékony formában, szigetelt tartályokban szállítható a járműveken. A két energiaforrás motortechnológiája is hasonló (Otto-eljárás vagy nagynyomású közvetlen befecskendezés (HPDI)).
LNG a traktorban?
A New Holland már hasznosította testvérvállalata, az Iveco/FPT sokéves tapasztalatát, és 2022-ben elsőként dobott piacra sorozatgyártású traktort gázmotorral, a T6.180 Methane Power-t. A metán itt gáznemű formában, CNG (Compressed Natural Gas) formájában, nyomástartó tartályokban kerül szállításra. Mivel a CNG energiasűrűsége a tartály térfogatának literjére vetítve csak egyötöde a gázolajénak, az ilyen járművek üzemideje általában korlátozott. A kriogén folyékony LNG esetében ez az arány sokkal jobb, ezért használják évek óta a távolsági teherautó-szállításban. A vontatókban az LNG eddig alig volt kérdéses, mert a szokásos hengeres, vákuumszigetelt tartályok nehezen illeszthetők a szűk beépítési térbe, és mert a hosszabb élettartam miatt nagyobb mennyiségű kiforrósodott gáz keletkezhet.
A T7.270 Methane Power LNG-vel a New Holland most egy olyan, LNG-tartályokkal ellátott, gázzal hajtott traktort mutat be, amelyet úgy terveztek, hogy elkerülje ezeket a problémákat. A speciális duplafalú technológiának köszönhetően a vákuumszigetelt LNG-tartályoknak már nem kell hengeres alakúnak lenniük, és így – a dízelüzemű tartályokhoz hasonlóan – jobban alkalmazkodnak a traktorra jellemző térviszonyokhoz. A T7.270 LNG így 200 kg metán szállítására képes, ami körülbelül hétszer több, mint a T6.180 Methane Power (integrált CNG-tartályokon alapuló) körülbelül 30 kg-os mennyisége.
A New Holland a felforrósodó gáz problémáját egy „kriohűtővel” küszöböli ki, amely a metánt folyamatosan mínusz 162 °C alatt, tehát folyékony állapotban tartja. Az elektromos meghajtású hűtőhöz szükséges energia minimális, és egy akkumulátorról származik, amely külső áramforráson vagy a beépített IC-generátoron keresztül tölthető. Ez azt jelenti, hogy az LNG-gázmotor-koncepciók mostantól a mezőgazdaságban is érvényes meghajtási lehetőséggé válhatnak, a saját biogáz (bio-LNG) CO2-semleges rendszerekben járműüzemanyagként történő felhasználásának lehetőségével kombinálva.
Akkumulátor a kis, telepi traktorokban
Az akkumulátortechnológia folyamatosan fejlődik, és az elmúlt években mind a gravimetrikus, mind a térfogati energiasűrűség (Wh/kg vagy Wh/l) folyamatosan nőtt. Mai szemmel nézve azonban az akkumulátorok valószínűleg mindig is viszonylag nagyok és nehezek maradnak, ezért a velük felszerelt járművek elsősorban könnyű és közepesen nehéz alkalmazásokhoz, vagy időszakosan ismétlődő munkákhoz alkalmasak, ahol van elég idő az időközi töltésre. A mezőgazdaságban ilyen feltételek többek között a kisebb traktorok esetében állnak fenn, amelyek mostanában fokozatosan kerülnek piacra.
Hidrogéncellás próbálkozások
Az üzemanyagcellás meghajtások is elektromos rendszereknek számítanak. Itt azonban az áram nem a konnektorból származik, hanem először a járműben lévő hidrogénből állítják elő. Mivel az üzemanyagcellák nem tudnak gyorsan reagálni a terhelésváltozásokra, és az optimális hatásfok a közepes terhelési tartományban van, a járműhajtásokban mindig puffer akkumulátorokkal kombinálják őket. A legtöbb esetben az üzemanyagcella a fő, az akkumulátor pedig a kiegészítő elem, amely a csúcsterhelést fedezi, és fékezési energiát képes tárolni. Az üzemanyagcella azonban az elektromos akkumulátoros járművek hatótávolságának növelésére is használható.
Jelenlegi prototípusok/tanulmányok többek között a Fendttől állnak rendelkezésre. A H2Agrar kutatási projekt részeként kifejlesztett HELIOS (hidrogén-elektromos üzemű traktorrendszer) 100 kW-os üzemanyagcellával és 25 kWh-s puffer akkumulátorral működik. Ez azt jelenti, hogy az „üzemanyagcella mint fő hajtás” koncepcióhoz sorolható. A fülke teteje fölé szerelt öt nagynyomású tartály összesen 21 kg hidrogént (700 bar) képes szállítani. Az üzemanyagcellás járművek számára általában is nagy kihívást jelent, hogy elegendő energiát tudjanak szállítani a szükséges üzemidőre/üzemtartományra.
A DLG „AgriFuture Concept Winner 2023” című versenyén a Fendt is benyújtott egy tanulmányt egy olyan mobil üzemanyagcelláról, amely zöld metanolból képes áramot termelni a Fendt e107 V Vario akkumulátorának folyamatos feltöltéséhez. A folyékony metanolt egy 60 literes üzemanyagtartályban szállítják, és nem kell nyomás alá helyezni vagy hűteni. Az üzemanyagcella teljesítménye 15 kW, és 60 liter metanolból mintegy 100 kWh elektromos energiát képes előállítani. Ez lehetővé teszi az e107 V Vario elektromos akkumulátoros traktor üzemidejének megduplázását alacsony/közepes munkaterhelés esetén. Az üzemanyagcella-modul az első vagy a hátsó emelőre van felszerelve, az elektromos csatlakozás pedig egy AEF-dugóval történik. Ez a megoldás megfelel az „üzemanyagcella mint hatótávnövelő” koncepciónak.
Ha érdekli a téma, olvasson tovább laptársunk, a GépMax oldalán: Traktorfejlesztési trendek.
Kapcsolódó szakcikkünk: Globális mezőgazdaság: általános helyzetkép, kihívások, várakozások
