Komputer w roli głównej

Rozwój technologii sprawił, że nowoczesne ciągniki pod względem konstrukcji i wyposażenia znacznie odbiegają od modeli wyprodukowanych kilkanaście lat temu. W najnowszych traktorach stosuje się innowacyjne rozwiązania, spotykane w samochodach klasy premium. Co interesujące, innowacje techniczne nie są domeną wyłącznie ciężkich, mocnych traktorów, ale też modeli o niższych mocach.

W większości modeli standardowym wyposażeniem są silniki z elektronicznie sterowanym układem zasilania paliwem Common Rail. Rozwiązanie to pozwoliło podwyższyć ciśnienie wtrysku do poziomu nawet 2000 barów (200 MPa), dzięki czemu uzyskano poprawę spalania, czego efektem jest wyższa moc. Poprzez elektroniczne sterowanie dawką paliwa (z podziałem na kilka faz) i czasem zapłonu, uzyskano cichszą i czystszą pracę silnika. Ponadto integracja sterownika układu Common Rail z szeregiem czujników umieszczonych w silniku, układzie napędowym i innych zespołach ciągnika pozwala dobrać odpowiednią dawkę paliwa, a tym samym moc jednostki napędowej do aktualnego obciążenia agregatu. Oprócz tego operator ma możliwość zaprogramowania obrotów silnika podczas wykonywania określonych prac i manewrów na polu. W dalszej kolejności są one automatycznie ustawiane po wciśnięciu przez traktorzystę guzika na konsoli sterowniczej, bądź załączane za pośrednictwem systemu jazdy automatycznej GPS, kiedy ciągnik znajdzie się w określonej pozycji na polu. W niektórych silnikach wyposażonych w elektroniczne sterowanie dawką paliwa dostępna jest funkcja power boost, która umożliwia okresowy wzrost mocy (o ok. 10-15 KM) podczas prac transportowych i z zastosowaniem WOM.

Do innych rozwiązań, dzięki którym uzyskano wyższy moment obrotowy silnika należy układ czterech zaworów na cylinder, turbosprężarka o zmiennej geometrii skrzydeł (sterowanej elektronicznie) oraz intercooler (chłodzenie powietrza doładowanego). Wyższą sprawność silnika uzyskano także dzięki udoskonaleniu układów chłodzenia.

Automatyczne przekładnie

Charakterystycznym elementem nowoczesnych ciągników rolniczych są przekładnie umożliwiające zmianę części lub nawet wszystkich biegów pod obciążeniem, czyli bez używania pedału sprzęgła głównego. Funkcję tę oferują przekładnie dwusprzęgłowe, wykorzystujące dwie równoległe niezależnie działające mechaniczne skrzynie biegów, wyposażone w dwa sterowane elektrohydraulicznie sprzęgła. Pierwsze sprzęgło zmienia biegi nieparzyste oraz przełożenie wsteczne. Drugie zaś odpowiada za zmianę biegów parzystych. Działanie sprzęgieł odbywa się w sposób przemienny. Gdy załączony jest bieg niższy, a obroty silnika ulegają zwiększeniu, bieg wyższy jest już przygotowany do załączenia i może zostać uaktywniony w bardzo krótkim czasie. Dzięki temu możliwa jest płynna zmiana biegów również pod obciążeniem.

Przekładnie dwusprzęgłowe dostępne są w dwóch wersjach. Jedną z nich jest full-powershift, który oferuje przełączanie wszystkich dostępnych biegów bez użycia sprzęgła jedynie za pomocą przycisków lub przesuwania dźwigni. W tym rozwiązaniu załączaniem sprzęgieł i wyborem odpowiedniej pary kół zębatych steruje komputer. Druga opcja przekładni dwusprzęgłowej (semi-powershift) łączy konstrukcyjnie dwie skrzynie: zwykłą manualną oraz powershift. W tym rozwiązaniu kilka biegów (biegi główne – zakresy) jest zmienianych przy pomocy pedału sprzęgła i dźwigni zmiany biegów. W niektórych rozwiązaniach na dźwigni zmiany biegów głównych znajduje się przycisk, który przekazuje sygnał do komputera uruchamiający sprzęgło główne. Pozostałe przełożenia (nazywane półbiegami) są uruchamiane przyciskami lub dźwigienką.

Do podstawowych zalet przekładni dwusprzęgłowych zalicza się zdecydowanie większą liczbę biegów niż w klasycznych przekładniach, jak również szybszy czas zmiany przełożeń, co ma istotne znaczenie podczas prac z narzędziami stawiającymi znaczny opór.

Coraz popularniejszym rozwiązaniem spotykanym już w ciągnikach mniejszych mocy są bezstopniowe przekładnie CVT (continously variable transmision) o nieskończonej liczbie przełożeń uzyskiwanych bez odłączenia napędu. Są one połączeniem przekładni planetarnej i hydrostatycznej o zmiennym przełożeniu, które razem tworzą hybrydowy układ napędowy. Przekładnie bezstopniowe mogą pracować w wariancie ekonomicznym, który oferuje minimalizację spalania lub w opcji maksymalnej wydajności, tak by ciągnik oferował maksymalne osiągi. Niewątpliwą zaletą przekładni bezstopniowych jest wygoda i komfort pracy. Są one droższym rozwiązaniem niż przekładnie powershift.

Cały tekst można przeczytać w wydaniu 02/2019 miesięcznika „Przedsiębiorca Rolny”

dr inż. Jacek Skudlarski

Fot. firmowe