Український аграрій, який купує нові трактори, часто стикається із проблемою вибору оптимальних моделей. Зовнішній дизайн імпортної техніки привабливий, не кажучи про їх високі технічні характеристики. Проте при виборі не завжди і не в повному обсязі враховують особливості їх опцій, окрім таких загальновідомих і доступних показників, як тип компонувальної схеми, потужність двигуна й експлуатаційна маса, що побічно інформують про тяговий клас. Для правильного вибору моделі покупцеві слід проаналізувати ряд показників, що характеризують технічний рівень і якість сільськогосподарських машин. Спробуємо розібратись про особливості нових моделей тракторів та перспективи їх розвитку.
Із чого почати?
Аналіз стану і тенденцій розвитку сільськогосподарських машин та технічних засобів, що їх обслуговують, свідчить, що відбувається постійний процес створення більш продуктивної і економічної техніки. Це передусім забезпечується за рахунок збільшення одиничної потужності, підвищення робочої і транспортної швидкостей, зниження втрат часу на допоміжні операції, скорочення до мінімуму витрат на технічне обслуговування; забезпечення мінімальної дії на ґрунт і рослини; підвищення надійності і зносостійкості, а також збільшення універсальності і появи спеціальних тракторів для виконання специфічних робіт; розширення виробництва колісних тракторів із чотирма ведучими колесами, ширшого застосування гідравлічних систем, електроніки, автоматики, нових матеріалів, створення комфортабельних умов роботи і легкості управління; забезпечення безпеки праці.
Основним типом трактора в найбільш розповсюдженому діапазоні потужностей залишається колісний традиційної компонувальної схеми, удосконалення якого ведеться з урахуванням останніх досягнень науки і техніки. Йде подальше оновлення тракторів шарнірно-з’єднаної схеми з усіма ведучими колесами однакового розміру, причому провідні виробники експериментують із встановленням гусеничних рушіїв трикутної схеми замість коліс, що значно підвищує їх тягові якості.
Характерними рисами тракторів нового покоління є їх універсалізація та блоково-модульна будова. Так, залежно від ринку, на одній моделі європейських тракторів установлюють різні двигуни відомих фірм та уніфіковані трансмісії. Тому на цьому ринку спостерігається тенденція кооперування виробників з метою подальшого підвищення універсальності, надійності, спрощення експлуатації: збільшення інтервалу заміни моторної оливи до 500 год., трансмісійної — до 2000, робочої у гідросистемі — до 1000 годин. Кооперація сприяє також розширенню можливостей конкуренції на ринках різних країн.
Нове покоління потужних колісних тракторів класичного та системного компонування забезпечує високу ефективність переважно на технологічних операціях з середніми тяговими зусиллями в комбінованих, ґрунтообробних і посівних агрегатах, які обладнані знаряддями з активними робочими органами, з переднім та заднім ВВП, а також на транспортних роботах.
З метою підвищення продуктивності при виконанні сільськогосподарських робіт тракторними агрегатами існує кілька шляхів: подальше підвищення робочих швидкостей, що обмежується окремими причинами агротехнічного характеру, збільшення ширини захвату знарядь, що обмежується умовами стійкості руху, маневрування, копіювання рельєфу, часу перескладання агрегатів, або комбінування машин і поєднання операцій. У всіх цих випадках потрібна зміна конструкції силової установки, шасі, органів керування і навіть в цілому компонування тракторів.
Однак не всі моделі зарубіжних тракторів для аграрного виробництва, попри їх високий технічний рівень, однаково затребувані у вітчизняних покупців. І залежить це не стільки від бренду, скільки від комплексу техніко-економічних та експлуатаційних показників, вибираних для конкретних господарств. Таким чином, на перше місце виходять критерії забезпечення споживчих вимог аграріїв.
Двигуни
Основним типом двигуна сучасного трактора залишається дизель безпосереднього впорскування із літровою потужністю 25–35 к. с./л (18–26 кВт/л), уніфікований певною мірою з автотранспортними двигунами. Проблеми підвищення ефективності тракторної техніки тісно пов’язані з вибором оптимальної потужності двигуна та забезпеченням відповідної маси трактора. В світовому тракторобудуванні рівень потужності складається на основі попиту і статично відображає можливості її використання.
Статистика розподілу залежності маси трактора від потужності дозволяє оцінити економічність конструкцій за допомогою усереднених значень енергонасиченості, оскільки таким чином можна встановити на цей період оптимальну енергонасиченість з погляду несучої здатності конструкцій при рядовій структурі використаних матеріалів. Крім того, зарубіжні тракторобудівні фірми розглядають оптимальну енергонасиченість тракторів із погляду найбільшого задоволення потреб покупців, надаючи при цьому велику увагу підвищенню тягово-зчіпних якостей при відповідних робочих швидкостях, що використовуються у процесі виконання різних сільськогосподарських операцій.
Переважна більшість потужних зарубіжних тракторів Case IH, Cummins, Deutz, John Deere та інші оснащена сучасними шестициліндровими вузькими рядними дизелями (рідинного охолодження із турбонаддувом і проміжним охолодженням наддувочного повітря) в широкому діапазоні потужностей — від 81 до 393 кВт. Причому більше половини двигунів, розроблених останніми роками, мають по чотири клапани на циліндр і обладнані ефективною електронною системою уприскування палива Common Rail, що поліпшує їх робочі характеристики. Багато зарубіжних двигунів мають збільшений до 40% і більше запас крутного моменту, відповідають чинним жорстким екологічним нормам Tier ІІІ (норми США, відповідні європейським нормам Stage III) з викидів шкідливих речовин із відпрацьованими газами. Їх мінімальна питома витрата палива понижена в середньому до 195–215 г/кВт·год., а витрата оливи на чад — до 0,2% від витрати палива. При цьому зовнішня характеристика двигуна має «ділянку» сталої потужності при зниженні кутової швидкості колінчастого вала на 35–40% (до 1400–1800 об./хв.). У багатьох двигунів на цій ділянці максимальна потужність їх перевищує номінальну на 7–12%. З метою економії пального всі провідні виробники використовують ефективні щодо якісного сумішоутворення багатосоплові форсунки, впускні канали та клапани, що закручують потік повітря, подвійну кількість клапанів на циліндр тощо, а також удосконалені форми камер згоряння у головці поршня.
Прогнозні розрахунки свідчать, що в великих господарствах продуктивність ґрунтообробних агрегатів вимагає використання колісного трактора 4К4 із потужністю двигуна 300 к. с. і більше. Характеристики двигунів таких тракторів відрізняються великим запасом крутного моменту, що забезпечується системою керування потужністю для надійного перекривання пікових навантажень під час експлуатації. Електронна система регулювання двигунів дозволяє програмувати число обертів та стежити за їх підтриманням на постійному рівні. За необхідності цю інформацію можна легко записати та відновити з пам’яті електронного блоку управління. Крім того, за допомогою функції «круїз-контролю» можна програмувати як швидкість руху трактора, так і число обертів валу відбору потужності. В цілому характеристики таких двигунів гарантують низьку витрату пального, великий крутний момент і значний запас потужності.
Економічність таких дизелів підвищується також за рахунок використання пристрою FSC регулювання швидкості руху в полі (дозволяє змінювати частоту обертання колінчастого валу за допомогою клавішного перемикача). Цей пристрій вигідно і зручно застосовувати при агрегатуванні машин із приводом від валу відбору потужності та виконанні розворотів у кінці гону.
Головна причина використання потужних тракторів у сільському господарстві — економічна. Оснащення господарства потужною технікою забезпечує можливість успішного виконання трудомістких робіт у найбільш вигідні агротехнічні строки. Проте необхідно пам’ятати, що при нераціональному їх використанні різко збільшуються витрати. Так, при завантаженні двигуна нижче 40% номінальна питома витрата палива збільшується на 20%. При багатоцільовому використанні потужних тракторів може знизитись їх завантаження внаслідок тривалих холостих переїздів, експлуатації на легких роботах, простою у неробочий сезон.
Микола МАКАРЕНКО, доцент, сiльськогосподарський дорадник, Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка
