A traktorfejlesztés várható irányai

A traktorok továbbra is kulcsszerepet játszanak a mezőgazdaság gépesítésében. Az Európában ismert traktortípusok alapján a várható rövid távú fejlesztés irányait kívánjuk röviden összefoglalni.

 

Alváz és futómű

A 20–56 kW motorteljesítményű traktorok két vagy négy hajtott kerekes változatban, fülkével és fülke nélküli kivitelben fognak készülni. Az 56–80 kW teljesítménytartományban többségében a négykerékhajtás és a fül- kés kialakítás lesz jellemző. Az univerzális, többfunkciós, 80–200 kW motorteljesítményű traktorok négykerékhajtással és klimatizált fülkével kerülnek majd forgalmazásra. A nehéz, összkerékhajtású univerzális traktorok igen kényelmes vezetőfülkével, 200–400 kW motorteljesítménnyel, négykerékhajtással vagy első tengelyen, tengelycsonkkormányzással, hátul pedig kerék-gumihevederes futóművel készülnek.

 

New Holland T8.435 Smarttrax, 280 kW teljesítményű univerzális traktor (forrás: www.grostracteurspassion.com)

 

Az univerzális traktorok első tengelyének rugós hidraulikus vagy hidropneumatikus kialakítása tovább fog terjedni. A 400 kW és az ennél nagyobb motorteljesítményű kéttengelyes nehéztraktorok nagyméretű gumiabroncsokkal, elsőkerék-kormányzással, illetve törzscsuklós kialakítással készülnek majd. Az igen nagy motorteljesítményű traktorok többsége – a törzscsuklós megoldás mellett – négykerék-gumihevederes futóművel fog rendelkezni. A nagy vonóerőt kifejtő, 400 kW feletti motorteljesítménnyel rendelkező traktorok teljesen gumihevederesek maradnak. A kerekes traktorok haladási sebessége 50–60 km/h-ra, a gumihevederes traktorok sebessége pedig 40 km/h-ra fog általánosságban növekedni. A menet közben változtatható guminyomás megvalósítása általános lesz. Mind a gumiabroncsok, mind pedig a gumihevederek jellemzőit menet közben szenzorok tudják mérni. A jövőben új gépkapcsolások kerülnek bevezetésre.

Erőátvitel, sebességváltó Az erőátviteli rendszerek fejlesztése során a hajtóanyag-megtakarítás elérése és a folyamatos sebességváltás (CVT) biztosítása továbbra is a fő célok között szerepel. A jó hatásfok és a hosszú élettartam miatt a powershift sebességváltók továbbfejlesztett változatai a jövőben is használatban maradnak. A hidrosztatikus/mechanikus megosztással rendelkező CVT-sebességváltók már több mint 20 éve vannak sikeres használatban, és új, jobb hatásfokú változataik is megjelennek.

 

Case IH Magnum traktor CVT sebességváltója (forrás: www.caseih.com)

 

A jövőben ezeket a váltókat a központi villamos/mechanikus megosztású CVT-rendszerek fogják felváltani. A nehéz munkát végző gépeknél a dízel/villamos soros hibrid hajtásé lesz a jövő (3. kép). A közepes, univerzális traktorok párhuzamos hibrid hajtással, a 100 kW alatti teljesítménykategóriában pedig tiszta villamosüzemű erőgépek is jelentős mennyiségben kerülnek majd értékesítésre.

 

Caterpillar D7E típusjelzésű dízel-elektromos hibrid dózer (forrás: www.greencarcongress.com)

 

Motor

Az elkövetkező jó néhány évben továbbra is a dízelmotor marad a traktorok mozgásenergiát szolgáltató erőforrása. A motorfejlesztések tendenciája a méretcsökkentés, a hengerszám mérséklése (downsizing) és a fordulatszám-csökkentés (downspeeding), valamint a kipufogógáz-utókezelési rendszer egyszerűsítése, hatékonyságának növelése irányába mutat majd.

 

A Deutz TCD 9.0 L4 a „2018-as év dízelmotorja”: 4 hengeres, 9 literes, 300 kW teljesítményű, 1700 Nm nyomatékú (forrás: www.deutz.com)

 

A COVID-19 iparra gyakorolt hatása miatt az új EU Stage V levegőszennyeződésre vonatkozó előírásban az 56 és 130 kW teljesítmény közötti traktormotorok forgalomba hozatalára vonatkozó dátum 2020. december 31-re csúszik. Az előírások felülvizsgálatára és módosítására 2025-ben kerül majd sor. Az új motorok kipufogógáz-kezelési rendszerének kialakításánál a hatósági előírás teljesítése érdekében két alapvető irányt követnek a gyártók. A korábbi, általános kipufogógáz-visszavezetési (EGR) megoldást egyes típusoknál elhagyják, helyette az SCR-AdBlue rendszert erősítik, ezzel a motor lökettérfogatra vonatkoztatott teljesítménye megnövekszik, a fajlagos hajtóanyag-fogyasztása pedig mérséklődik. Más típusoknál az SCR AdBlue rendszer marad el, és a hűtött kipufogógáz visszavezetési (cEGR) rendszer kiépítését növelik, ebben az esetben elmarad az AdBlue folyadék alkalmazása, ami az üzemeltetőnek könnyebbséget jelent.

Több motorgyártó kettős turbófeltöltést alkalmaz, ahol az első turbófeltöltő rögzített, fix kivitelű, a második pedig wastegate (WTG) vagy változtatható beömlésű geometria (VTG) szabályozású. A turbótöltő után intercooleres levegő-levegő visszahűtés helyett folyadék-levegő hűtési rendszer alkalmazása terjed el. A hajtóanyag-ellátó Common-Rail (CR) rendszer alkalmazása általános lesz. A mezőgazdasági motortechnika egyre több elektromos szenzort, fejlett számítógépes motorvezérlő elektronikát (ECU) és szabályozóberendezést fog alkalmazni. A dízelmotoros traktortól is követelmény lesz 20 kW, de inkább 100 kW villamosenergia-szolgáltatás a munkagépek és egyéb rendszerek kiszolgálására. A mezőgazdasági motortechnika készen áll az alternatív hajtóanyagok – például metán, biogáz, sűrített földgáz (CNG), illetve folyékony földgáz (LNG) – alkalmazására.

A traktorvezető kényelmének biztosítása

A modern, nagy teljesítményű traktor hatékony üzemeltetése a traktorvezető munkahelyének kényelmi szintjétől jelentősen függ. A traktorost érő zaj- és rezgéshatásokat mérsékelni szükséges. Érdekesség, hogy a korszerűen hangszigetelt vezetőfülke és a motorháztető között 20–25 cmes hézagot hagynak több traktortípusnál. A vezetőfülkében a zajszint elvárható értéke 68 dB(A) értéknél kisebb lesz. A traktor megfelelő gumiabroncsozása, az ülés, a vezetőfülke és az első tengely rugózása a jövőben nem elegendő, a függesztett munkagép hárompont-felfüggesztő szerkezetét is rugóztatni fogják. A traktor rugózási rendszereiben fokozatmentes, adaptív csillapításmódosítású, számítógép-vezérlésű rugózómodulokat fognak alkalmazni. A jobb oldali kartámaszban elhelyezett kezelőszervek – mint például a multifunkciós joystick vezérlő – alkalmazása általános lesz. A motor és a munkagép beállításához és ellenőrzésére, valamint egyéb kommunikációs feladatokhoz egyre nagyobb méretű monitort alkalmaznak. A kormánykerék alatti műszeregység megszűnik, és a jobb oldali első oszlopkeret közepére kerül, új kialakítással.

 

A Massey Ferguson 8S traktorcsalád vezetőfülkéje (forrás: www.grostracteurspassion.com)

 

Okostraktorok

Az elektronika és a digitalizáció elterjedése a precíziós mezőgazdaság létrejöttét teremtette meg, amelyhez gondolkodó, „okos” traktorokra lesz szükség. Az okostraktorok a következő képességekkel fognak rendelkezni: GPS-bázisú helymeghatározás, automatikus kormányzás, sorkövetés, automatikus fordulásvezérlő, traktor-munkagép kezelés, képernyő-kiterjesztés táblagépen vagy okostelefonon, flottakezelés, többoldalú kommunikációs lehetőség (iroda, szerviz, adatbázis között), adatkezelés a „felhővel”, Agrirouter-adatkezelés más gyártó programjával stb. A közeljövőben az önálló gépek, robotok alkalmazása is megkezdődik. Az új technikák kezelhetőségének alapja a tudás, ezért az oktatás jelentősége felértékelődik.

 

Dr. Varga Vilmos
SZIE, Gépészmérnöki Kar, Járműtechnika Tanszék