Ефективна експлуатація сучасних тракторів можлива лише за правильного підходу до вибору його потужності.
На сьогодні на ринку України пропонують широкий вибір як нової, так і вживаної сільгосптехніки для комплектування машинно-тракторних агрегатів. На виставкових майданчиках і в поширеній рекламі пропонують потужні та надпотужні трактори, які можуть у складі широкозахватних МТА виконувати за короткий час великий обсяг роботи. І тут постає запитання: чи не наступаємо ми вдруге на ті самі граблі, як у свої часи з автомобілями? Всі пам’ятають п’ятитонні ЗІЛ-130: на них і зерно возили, й обід у поле, і молоко в дитячий садок. Однак як тільки з’явилися приватні господарства, їх витіснили більш спеціалізовані транспортні засоби — «газелі», зерновози й інші.
Також слід зауважити, що клас трактора та потужність його двигуна не пов’язані між собою. Взяти, наприклад, гусеничні трактори 3-го тягового класу: ДТ-54 мав потужність двигуна в 54 к. с.; потужність двигуна трактора того самого класу Т-74 зросла до 75 к. с., а двигун трактора Т-150 уже мав потужність у 150 к. с.
Загальновідомо, що зі збільшенням швидкості підвищується сила опору руху машинно-тракторного агрегата. Тому МТА на базі трактора Т-74 були більш економічними, ніж на базі трактора Т-150. Проте тоді все було у власності держави, особистих транспортних засобів на дизельному пальному не було, тож ніхто його не крав, і його ціна була найнижчою з усіх видів легких рідких палив.
До показників, за якими оцінюють ефективність застосування МТА, також належить питома продуктивність на один кіловат тягової потужності трактора, витрати енергії, палива та металу на одиницю виконаної роботи — тобто на гектар. Було вивчено питомі показники агрегатів із тракторами різної енергонасиченості тягових класів 1,4, 3,0 та 5,0 на оранці ґрунту 5-го класу на глибину 20–22, 25–27 і 30–32 см, культивації на глибину 10–12 см і лущенні стерні на глибину 8–10 см. В результаті аналізу даних визначено, що підвищення енергонасиченості тракторів поліпшує техніко-економічні показники МТА. Для енергонасичених тракторів тягового класу 1,4 продуктивність агрегатів на один кіловат тягової потужності трактора зменшується на оранці до 15,0%, тракторів тягового класу 3,0 — до 14,5%, а класу 5,0 — до 5,2%. Причому найбільших значень цей показник набуває за глибини обробітку 30–32 см. На культивації та лущенні всі досліджувані трактори з підвищеною енергонасиченістю показали незначне зниження — до 5%.
З підвищенням енергонасиченості тракторів зростають витрати механічної енергії, які приведені до одиниці продуктивності: на оранці тракторами тягового класу 1,4 — до 18,3%, 3,0 — до 12, 5,0 — до 5%. На культивації та лущенні для всіх тракторів із підвищеною енергонасиченістю зростання витрат механічної енергії не перевищує 5%.
На витрату палива впливають чинники, які залежать від конструкційних особливостей і технічного стану трактора й знаряддя, характеристики ДВЗ трактора та її узгодження з характером навантаження. Застосування тракторів з енергонасиченістю 17–19 кВт/т забезпечує зменшення витрати палива від 2 до 12% під час культивації, лущення й оранки.
Металомісткість агрегатів знижується за використання енергонасичених тракторів на оранці — на 5–19%, культивації та лущенні — 19–25%.
В результаті цих досліджень визначено, що покращення питомих показників енергонасичених тракторів забезпечується запасом потужності двигуна. В наших характеристиках двигунів наведено лише один показник його економічності — це маса палива, яке витрачається на створення потужності в одну кінську силу (або кіловат) за одну годину. Мінімум цього показника припадає на режим роботи двигуна в режимі максимального крутного моменту, а не максимальної потужності. Такий режим характеризується частотою обертання колінчастого вала 1400?1700 хв-1 та відсутністю запасу крутного моменту. Тому в такому режимі класичні дизельні двигуни не експлуатуються. Сучасні конструкції двигунів характеризуються значним запасом крутного моменту (замість традиційних радянських 15% у відомих брендів доходить до 55%). Такі характеристики двигунів дозволяють рухатись на вищих передачах у трансмісії за меншої частоти обертання колінчастого вала.
Такі режими роботи двигунів використовують і за експлуатації сучасних автомобілів. Наприклад, у Волги ГАЗ-21 було три передачі, і для руху з одним водієм без пасажирів, і для підтримання швидкості 100 км/год двигун працював майже на максимальній частоті обертання. А у Волги ГАЗ-2410 в коробці п’ять передач, і в такому самому режимі роботи водій вмикає п’яту, а двигун працює на середній частоті обертання. Більш «свіжий» ВАЗ-2108 за повного завантаження максимальну швидкість розвивав на четвертій передачі, а на п’ятій — «не тягнув».
Слід зауважити, що довговічність роботи кривошипно-шатунного механізму двигунів суттєво залежить від середньої швидкості руху поршня у циліндрі. Тому двигун менше спрацьовується в такому режимі.
Відомий всесвітній полігон із визначення тягових характеристик тракторів в університеті штату Небраска у своїх протоколах випробувань тракторів наводить результати вимірювань паливної економічності двигунів у п’яти точках: мінімальні витрати (в області максимального крутного моменту), в режимі максимальної потужності, а також три точки на регуляторній гілці зовнішньої характеристики дизеля. Такі дані дозволяють ретельніше визначати характеристики економічності моторно-трансмісійних установок тракторів.
З усіх цих обґрунтувань можна дійти висновків:
• обираючи трактор для комплектування машинно-тракторного агрегата, бажано зупиняти свій вибір на моделі з більшою потужністю двигуна та трансмісією з більшою кількістю передач;
• якщо є запас потужності двигуна, то вмикати підвищену передачу в трансмісії, а важелем «газу» зменшувати частоту обертання колінчастого вала відповідно до технологічної швидкості агрегата;
• застосування у складі агрегатів тракторів з енергонасиченістю 17–19 кВт/т призводить до збільшення витрат механічної енергії на одиницю продуктивності на 5–17%, зменшення витрати палива та металомісткості на одиницю продуктивності відповідно на 2–12%.
З власного досвіду
Павло Голуб, засновник ТОВ «ЧеркасиДніпро Агро», розповів, що на початку існування господарства тут працювали трактори, які не зовсім були придатні для місцевих умов, бо були надто потужними, і така потужність була обрана лише з метою їх агрегатування із широкозахватними сівалками. Інші операції не потребували такої потужності, що призводило до зайвих витрат палива та додаткового переущільнення ґрунту. Сьогодні ситуація змінилася. В господарстві переглянули всі технологічні операції, які виконуються в полі, визначились із причіпним обладнанням, урахували особливості полів (велика кількість стрімких схилів, невелика середня площа поля — 30–40 га), і відповідно до цього почали купувати трактори. Спочатку це були вітчизняні ХТЗ потужністю 250 к. с., а нині парк поповнюється тракторами Case потужністю 240 к. с. Купувати потужніші трактори господарство не збирається, оскільки для них не буде роботи, і це економічно недоцільно.
«Мрія Агрохолдинг» визначила свій підхід до вибору техніки таким чином. Обробіток великих площ в короткі строки потребує широкозахватних знарядь. Отже, й трактори мають бути досить потужними. На сьогодні потужність основного трактора, який виконує більшість робіт в полі, становить 340 к. с. Саме така потужність потрібна для роботи з новими 9-корпусними плугами. Тобто, обираючи потужність трактора, керівники виходили з потреб в потужності для «найважчого» агрегата. На кожні 6–7 тис. гектарів агрохолдинг купує один трактор потужністю 500 к. с. для роботи з глибокорозпушувачами й іншими знаряддями, які потребують великих тягових зусиль. Тут вибирали потужність, виходячи не лише з потреб у тязі, а й ураховували економічний аспект. Річ у тому, що 500 к. с. дещо замало для тих завдань, які виконують ці трактори. Проте ціна 600-сильної моделі відчутно більша, тому вирішили придбати менш потужну версію, щоб згодом, коли закінчиться гарантійний термін, перепрограмувавши бортовий комп’ютер, збільшити потужність двигуна до потрібного рівня.
Віктор Третяк, канд. техн. наук
ННЦ «Інститут механізації та електрифікації сільського господарства»,
Руслан Оляднічук, канд. техн. наук
Уманський національний університет садівництва
журнал “The Ukrainian Farmer”, жовтень 2016 року
Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі “The Ukrainian Farmer” та інтернет-сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/journals належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».
The Ukrainian Farmer
