Milyen irányban fejlődik a traktortechnika?

A világ mezőgazdaságának szerepe jelentős mértékben felértékelődik a jövőben, mert becslések szerint 2050-ben 9 milliárd embert kell ellátni élelmiszerrel. A kihívás teljesítése érdekében forradalmi változások jönnek létre.

Az alapvető változást elhozó időszakra összefoglalóan a mezőgazdaság digitalizálása vagy a „Mezőgazdaság 4.0” kifejezést szokás használni. A mezőgazdaság digitalizálásának eredményei elsősorban a tudományos vívmányok, az információs technológia, a precíziós gazdálkodás, a logisztika és a modern termelési feladatokat ellátó eszközök, robotok fejlesztése területén jelentkeznek.

A Mezőgazdaság 4.0 során természetesen a traktortechnika is fejlődni, változni fog. A jelenlegi mezőgazdasági traktor összetett, univerzális, bonyolult gép, amelyet változatos munkavégzésre használnak. A fejlődés irányát nem egyszerű még címszavakban sem összefoglalni, de a jelen már előrevetít több megvalósuló megoldást.

Dízelmotor

A traktorok döntő többsége az elkövetkező három évtizedben is dízelmotorral ellátott lesz. A gyártók alacsony hajtóanyag-fogyasztású, környezetbarát, elektronikusan vezérelt, Common Rail hajtóanyag-ellátó rendszerű, két turbófeltöltős, fejlett kipufogógáz-utókezelő megoldással ellátott dízelmotort fognak készíteni. A jelenlegi dízelmotor felépítése alig fog változni.


Liebherr D934 A7 jelzésű, 4 hengeres, 7 literes, 200 kW (272 LE) teljesítményű, nyugodt járású mezőgazdasági dízelmotor (forrás: www.liebheer.com)

A „downsizing” motorépítési alkalmazása révén a hengerek száma csökken, míg a hengertérfogatra vonatkoztatott motorteljesítmény növekszik, a „downspeeding” technika segítségével a motorok fordulatszáma csökken, 1500-2000 1/min értékre. Soros építés esetén 3 vagy 4, V elrendezés esetén 6 vagy 8 hengeres motor lesz a leggyakoribb. A mezőgazdasági dízelmotorok teljesítménye 20 kW (28 LE) és maximum 810 kW (1100 LE) között várható.

Otto-motor

A traktortechnikában a 60 kW (82 LE) alatti, kisteljesítményű, szikragyújtású benzinmotorok várhatólag újra használatba kerülnek a mezőgazdasági kistraktorokon. A benzinből már most jelentős túlkínálat van a világpiacon, és ez várhatóan növekedni fog, a villanyautók elterjedése miatt.

Metán- és földgázmotorok


A New Holland legutóbbi, formatervezett, 180 LE-s metántraktora (forrás: www.cnhindustrial.com)

A metán-, illetve sűrített- vagy folyékonyföldgáz-üzemű motorok elterjedése rövidesen a mezőgazdaságban is megkezdődik. A New Holland legutóbbi formatervezett, metánüzemű traktorát 2017-ben mutatta be  Ennek a traktornak az FPT-gyártmányú, NEF 6 NG jelzésű szikragyújtású, turbófeltöltős motorja 132 kW (180 LE) teljesítményű. A traktor normál munkakörülmények között a tankokba töltött sűrített 300 liter metánnal vagy sűrített földgázzal 6 órás műszakot képes teljesíteni. A mezőgazdasági gázmotorok elterjedését hátráltatja a hajtóanyag-ellátásukhoz szükséges jelentős infrastrukturális beruházás megvalósításának a hiánya.

Villamos energiát szolgáltató traktor

A traktorhoz csatlakoztatott modern, nagyteljesítményű munkagépeken megjelennek a villamos hajtásrendszerek, amelyek ellátásához a traktornak 20-150 kW villamos energiát kell szolgáltatnia. Ezt a lehetőséget már most is igénylik az üzemeltetők, ezért a traktoron a belsőégésű motorral hajtott villamosgenerátor-egység alapfelszerelés lesz.

Dízel-villamos hibrid hajtás

A soros vagy párhuzamos dízel-villamos hibridhajtás jelentős mértékben terjedni fog a traktortechnikában. A soros rendszer a nehéz munkát végző, nagyteljesítményű traktorok esetében egy-két évtized múlva általános lesz, mert a hatásfoka jobb, előállítása és üzemeltetése gazdaságosabb a hagyományos hajtásrendszerhez képest.

A párhuzamos dízel-villamos hibridhajtás kis teljesítményű traktor esetén kerül alkalmazásra. Ez a megoldás is gazdaságos üzemeltetést biztosít. A párhuzamos hibridhajtást addig alkalmazza a traktortechnika, míg a tisztán villamos hajtású traktorok el nem terjednek.

Villamos hajtás

A tisztán villamos hajtású traktor elterjedését a villamos energia tárolására szolgáló akkumulátor térfogatra, illetve tömegegységre vonatkoztatott alacsony energiatároló képessége és feltöltésének magas időigénye korlátozza. A telephelyen, istállóban stb. végzett szakaszos munkákhoz a maximum 74 kW (100 LE) teljesítményű traktorok már most is jól használhatók, ezek nem szennyezik a helyi környezetet, és üzemeltetési költségük igen alacsony. Két éve mutatták be a kereskedelmi forgalomban kapható Fendt e100 Vario típusjelzésű villamos kompakt traktort, amelynek 50 kW teljesítményű hajtásrendszerét 650 V feszültségű, 100 kWh kapacitású lítium-ion akkumulátor szolgálja ki. A traktor reális üzemeltetési körülmények között öt üzemórán keresztül képes működni, egy akkumulátorfeltöltéssel.


Fendt e100 Vario típusjelzésű, 50 kW motorteljesítményű elektromos kompakt traktor (forrás: www.fendt.com/int/fendt-e100-vario.html)

A jelenlegi ismereteink szerint nehéz szántóföldi munkavégzéshez alkalmatlan a villamos hajtású traktor, mert a jelenleg legnagyobb kapacitású akkumulátorban tárolt villamos energiát egy órán belül elhasználja, miközben a feltöltéshez több mint három óra szükséges. A fejlesztők azonban mindig szolgálnak ígéretes meglepetéssel.


John Deere vezetéktáplálású, villamos, önvezető traktor (forrás: www.deere.co.uk)

A John Deere például nemrég mutatta be a 6210R traktor alapjaira a GridCON projekt keretében épített önvezetős, vezetőfülke nélküli villamos traktorát. Ez a traktor automatikusan 1000 m hosszú kábelt tud a talajra fektetni/felszedni, és ezen keresztül 2500 V AC feszültséggel táplálja a traktor villamos rendszerét. A kábelt 300 kW-nál nagyobb villamos teljesítménnyel lehet terhelni. Az önvezetős traktort 700 V DC feszültségű, 100 kW (136 LE) teljesítményű villanymotor hajtja, amellyel 20 km/h maximális haladási sebesség érhető el. Csatlakozási lehetőség áll rendelkezésre további 200 kW teljesítményű villanymotor működtetésére is. A kábelen keresztül üzemeltetett traktor nehéz munkavégzésre, szántásra is alkalmas. Hátrányként jelentkezik, hogy pl. a szántóföldi tábla szélén kb. 500 m-enként nagyfeszültségű villamos csatlakozót kell kiépíteni, és kedvező alakú művelési terület kell számára kialakítani.

SZERZŐ:
DR. VARGA VILMOS
SZIE GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR
JÁRMŰTECHNIKA TANSZÉK

Ezeket olvasta már?

Ha január, akkor AgrárgépShow és AXIÁL
2020. január 22. és 25. között az AgrárgépShow rendezvényen mindenkit szeretettel vár az AXIÁL Kft.
Még többféle napraforgóval adunk választ a változásokra
Nemcsak az időjárási feltételek szélsőségesebbé válására, hanem a dikvát hatóanyag kivonására is kibővült hibridpalettával készül 2020-ban a SAATEN-UNION.
Tovább, 30 ezer hektárra csökkent a csemegekukorica hazai vetésterülete; a termés jellemzően exportra kerül.
Távolabb látni az illúzióknál – a 2019-es őszi búza nitrogéntrágyázási kísérleteink első eredményei
A búzatermesztés tudománya, gyakorlata folyamatosan változik.