Куди рухаються трактори

Трактори — основна рушійна сила сільського господарства. Наразі технічний рівень цих машин дає змогу ефективного їхнього використання як на важких польових, так і на транспортних роботах, працювати з повною або частковою автономністю тощо

Дизельні двигуни та альтернатива

Дизельні двигуни є надійним, перевіреним джерелом енергії для більшості самохідної сільськогосподарської техніки. Їхня працездатність, економічність та невибагливість до обслуговування доведена мільйонами, якщо навіть не мільярдами, відпрацьованих мотогодин. І змінювати їх на щось інше — нелогічно. Але чому ж виробники постійно «знущаються» над конструкцією цих агрегатів, доповнюючи їх різноманітними системами та механізмами? Або взагалі працюють над пошуком інших способів отримання енергії для приводу самого трактора та агрегатованих із ним машин?

Основним драйвером цих змін є запровадження жорсткіших норм викидів шкідливих речовин двигунами внутрішнього згоряння. І задля дотримання цих норм виробники техніки змушені використовувати складні та недешеві додаткові системи (EGR, SCR, DPF, DOC), які значно зменшують викиди шкідливих речовин в атмосферу.

З подальшим запровадженням ще жорсткіших обмежень, конструктори двигунів уже не зможуть запропонувати прості та надійні рішення. Тому одним із рішень буде перехід на абсолютно інші види пального, які під час згоряння мають дуже низькі рівні викидів сажі, оксидів азоту та вуглекислого газу.

Також виробники двигунів працюють над вдосконаленням систем їхнього керування. І всіляко намагаються мінімізувати непродуктивну роботу двигунів. Тобто, задіювати лише точно необхідну для виконання певного виду робіт «кількість коней». Два роки тому Fendt представив концепцію підвищення потужності під назвою «Динамічна продуктивність», у якій додаткова потужність вивільняється залежно від потреб допоміжних систем, причіпної чи навісної техніки (вентилятор, генератор, кондиціонер і повітряний компресор тощо). John Deere також удосконалив свою систему IPM (Інтелектуальне управління живленням), зробивши її «розумнішою». В новій серії моделей 6R тепер також враховують гідравлічну потужність. Система «гідравлічний IPM» спочатку вимірює ефективну потребу в потужності гідравлічного насоса, і лише потім забезпечує саме цю додаткову потужність. Цей принцип втілено, наприклад, за роботи із сівалками з гідравлічним приводом вентилятора.

Щодо альтернативних двигунів, то наразі практично кожен із виробників у своєму арсеналі має робочий прототип елект­ро­трактора. Але далі прототипу справа не зрушила й у найближчому майбутньому повністю електричний автономний (з акумуляторними батареями, а не на кабелі зі штепсельною вилкою) серійний трактор навряд чи побачимо. Хоча перспективи такої техніки є, і вони стануть у нагоді за виконання робіт, які не потребують великих зусиль або для періодично повторюваних робіт, під час яких є достатньо часу для зарядки. Акумуляторні електровантажівки, швидше за все, першими пройдуть цей шлях змін і вдосконалень.

Використання природного чи скрапленого газу — більш реальна перспектива для заміни дизельного пального та, відповідно, дизельних двигунів. Компанія New Holland скористалася багаторічним досвідом свого «брата» по групі Iveco і є першим виробником, який запустив у серійне виробництво трактор, оснащений двигуном, що працює на природному газі. T6.180 Methane Power оснащено 6-циліндровим двигуном, який працює за принципом звичайних бензинових двигунів (має свічки запалювання). Сказати, що це модернізований видозмінений дизельний двигун, — не можна. Адже інше пальне, окрім газу, на ньому застосовувати не можна. За даними виробника, максимальні значення потужності та крутного моменту двигуна ідентичні значенням його дизельного аналога.

Саме New Holland серед технічних компаній одним із перших розробив концепцію енергонезалежного сільського господарства. У цій стратегії трактор T6 Methane Power замикає цикл безвідхідної економіки за схемою «поле — енергогенерація — поле», тобто виробничий цикл із мінімальними викидами CO₂.

Тренд на вирощування енергетичних культур зростає, так само як і використання відходів агровиробництва для отримання біометану. Ті агровиробники, які практикують такі підходи у своїх господарствах, можуть отриманим біометаном заправляти свої трактори T6 Methane Power.

У тракторі T6 Methane Power газові балони розміщено в тому ж місці, де й бак для пального на звичайних тракторах серії T6. Також трактор оснащено виводами для підключення газу спереду та ззаду, що дає змогу використовувати додаткові балони з газом, встановлювані на причепах або на агрегатованому обладнанні.

T6 Methane Power — не єдина машина цього виробника, що працює на метані, оскільки нині тривають інтенсивні випробування садового гусеничного трактора New Holland TK 4000.

Розвиток коробок передач

Безступінчасті коробки передач із гідростатичним/механічним розподілом потужності вже використовують в тракторах близько 25 років. Хоча спочатку вони були доступними лише для стандартних тракторів середнього та вищого класів потужності. Останні розробки свідчать на користь тенденцій до цілісних концепцій приводу, які виходять за межі попередніх систем із дизельним двигуном і коробкою передач. До них належить і концепція VarioDrive від Fendt, яку також уже використано в модельній серії 900 протягом останніх двох років. Окреме керування передньою та задньою осями дає змогу досягти постійного повного приводу без перевантаження на швидкості трактора до 25 км/год. Іншим прикладом є коробка передач eAutoPowr від John Deere, в якій для плавного регулювання передавального моменту використовують електричні двигуни, а не гідростатичну систему. Ці генераторно-моторні агрегати розраховані таким чином, що вони не лише забезпечують привід трактора, а й можуть додатково «видати» до 100 кВт електроенергії для зовнішніх споживачів. Цю потужність можна використати, наприклад, для додаткового живлення приводних мостів великих причепів, оснащених електричними двигунами. Тобто коробка передач eAutoPowr від John Deere забезпечує можливість роботи багатовісного приводу, який може обслуговувати не лише трактор. За словами виробника, перші моделі 8R з такою коробкою передач повинні бути доступні в Європі з початку 2022 року (топові моделі 8R370 і 8R410).

Удосконалення ступінчастої коробки передач також відбувається повним ходом. Завдяки ефективності за високого навантаження та довговічності, коробки передач Powershift мають високий авторитет серед різного типу КПП. І все частіше ці коробки стають комфортнішими, що раніше було притаманно лише їхнім безступінчастим аналогам: режими «педаль акселератор/джойстик», їзда з педаллю гальма без натискання педалі зчеплення тощо. У такий спосіб виробники намагаються поєднати переваги ступінчастих коробок передач із комфортом експлуатації безступінчастих коробок передач.

Тут слід згадати унікальну трансмісію 21/5 PowerDrive, якою оснащено нові трактори Magnum 400 компанії CASE IH. Ця трансмісія спроектована для того, аби максимально ефективно і стабільно передавати потужність двигуна, та мати можливість делікатніше працювати за виконання найточніших завдань. Особливістю цієї трансмісії є відсутність потреби вибору відповідних діапазонів під час зміни швидкостей. Перемикання швидкостей відбувається у діапазоні від першої до 21 передачі — чітко, плавно, без ривків та різкої зміни швидкості. Також слід відзначити, що педаль зчеплення у цих тракторах задіяна лише один раз — під час першого (!) рушання з міста, далі його не потрібно застосовувати. Навіть повна зупинка трактора або зміна напрямку руху відбувається без зчеплення, потрібно лише обрати відповідний напрямок руху на підкермовому важелі або джойстику. Тобто, ми маємо повністю механічну трансмісію, яка дає змогу без втрат передати потужність двигуна на рушії з керування, характерним для автоматичної трансмісії.

Цифровізація накладає свій відбиток на вдосконалення кабіни

Протягом останніх кількох років саме завдяки цифровізації більшість виробників представили нові серії техніки, зміни яких, у більшості випадків, стосувалися лише кабін. Їх облаштовано терміналами керування та дисплеями з функцією сенсорного екрану та додатковими кнопками швидкого доступу або поворотними/кнопковими приводами для покращення взаємодії між трактором та навісним обладнанням і спрощенням роботи в мережі з офісом. Це дає змогу підготувати робочі інструкції та опрацювати дані поля (межі поля, рекомендації, карти застосування тощо) на ПК чи мобільному пристрої будь-де, а потім просто «викликати» їх на полі. Таким чином, кількість клацань клавішами для керування процесами, здійснюваних оператором у кабіні, зменшуються, а машини можна налаштувати швидше.

Наразі ні для кого не в новинку робота із використанням додаткових комплексних програмам чи систем, які не можуть бути одночасно відображені на основному моніторі. Через те аграрії часто вимушені встановлювати другий термінал для більшого контролю над різними функціями. Це може бути як офіційне обладнання від виробника техніки, так і цілком доступний планшет різних виробників.

 Цікаве рішення для таких випадків пропонує Deutz-Fahr — XTEND. Це програмне рішення дає змогу розширити зону відображення шляхом підключення планшета або смартфона до точки доступу
iMonitor (один із головних елементів централізованого управління трактором, що об’єднує різноманітні налаштування трактора, системи навігації, функції керування та адміністрування даних за допомогою ISOBUS) через WLAN. Після завантаження програми XTEND на мобільний пристрій його можна використовувати для відображення програми навігації або керування всіма функціями ISOBUS-UT через клавіші швидкого доступу за допомогою кнопок, прив’язаних до AUX. Універсальний термінал відображається на вашому пристрої, в той час як інші програми можуть відображатися на iMonitor. Завдяки бездротовому з’єднанню користувачі можуть працювати з планшетом навіть за межами кабіни, наприклад, для виконання калібрування машини.

Системи аудіо та мобільної телефонії, електронні системи захисту від крадіжок для дверей кабіни та замків запалювання, а також інтегровані системи камер тепер на одному рівні з тими, що є в автомобілях.

В останні роки все більшого поширення набуває можливість зміни передаточного відношення кермового колеса. Тобто, залежно від умов праці та потреб у точності виконання робіт оператор може сам налаштувати відношення між обертами кермового колеса та поворотом коліс.

Сучасні кабіни тракторів оснащені механічними, гідропневматичними або чисто пневматичними системами підвіски.

Останнім часом досить активно розвиваються різноманітні концепти автономних тракторів. Але слід бути реалістами. Напевно, у найближчий час така автономна техніка не буде широко затребуваною, адже наявний сьогодні арсенал техніки цілком задовольняє потреби фермерів і дає їм змогу працювати ефективно і, навіть, комфортно.

А. Сухина

 a.sukhina@univest-media.com