2024. november 22. péntek Cecília

Új fejlesztésű, nagy teljesítményű dízelmotorok mezőgazdasági erőgépekben

Agro Napló
A mezőgazdaság által használt traktorok és magajáró betakarítógépek (gabona- és cukorrépakombájnok, szecskázók stb.) motorteljesítménye folyamatosan növekszik. Nemcsak zászlóshajó szerepét betöltő csúcsmodelleké, hanem valamennyi kisebb és közepes, ill. a felső kategóriáknál is megfigyelhető a motorteljesítmények növekedése. Az elmúlt tizenöt év alatt a kisebb teljesítménykategóriába tartozó ültetvénytraktorok maximális motorteljesítménye 70 LE-ről 120 LE-re nőtt.

A farmmindenes traktoroké 90 LE-ről 140 LE-re, az alsó-középkategóriájú traktoroké 120 LE-ről 180 LE-re, a felső-közép kategóriáé 180-ról 250 LE-re, a felső kategóriáké 250 LE-ről 350 LE-re és a szupernehéz univerzális csúcsmodelleké pedig 400 és 500 LE közöttire nőtt. A nehéz szántó traktorok maximális motorteljesítménye is 450-500 LE-ről 670 LE-re emelkedett. Itt tartunk most. Hasonló motorteljesítmény növekedés figyelhető meg a gabonakombájnoknál, a magajáró szecskázóknál és az egy menetes gyűjtőtartályos cukorrépa betakarítóknál.

A gabona- és a cukorrépakombájnok maximális motorteljesítménye is 600 LE felett jár már, a magajáró szecskázóké pedig átlépte az 1000 LE-t is. Természetesen ezek a motorteljesítmény növelések nem öncélúak, bár érezhető egyfajta rivalizálás is a konkurens cégek között, amely ”képesek vagyunk rá”, megelőztük a konkurenciát, „nekünk ilyen is van” szlogenekkel magyarázható. Az igazi ok, hogy van rá igény a nagygazdaságok és a bérvállalkozók részéről is, ugyanis nem mindegy, hogy mekkora teljesítménnyel, mennyi idő alatt, mennyi élő- és gépi munkaráfordítással dolgoznak, ill. mennyi profitot termelnek a gépek. A nagyobb motorteljesítményű gépekkel nagyobb munkateljesítmények érhetők el, kisebb fajlagos ráfordításokkal és rövidebb idő alatt végezhető el a munka. Ezért látnak napvilágot időről időre egyre nagyobb motorteljesítményű erőgépek, a motorteljesítmények határa úgy néz ki felülről nyitott, „ki tudja hol állnak majd meg”? A motorfejlesztők elsősorban a nagyobb teljesítménykategóriákban aktívabbak.


Az elmúlt időszakban különösen a 400 LE feletti szupernehéz univerzális traktorokba és a 450 LE feletti magajáró betakarítógépekbe kerültek új fejlesztésű motorok. Az előző kategóriában az FPT (Fiat Powertrain), az Agco Power (Sisu), a Deutz és a John Deere is új motorokkal rukkolt ki a közelmúltban. Ezek a hathengeres motorok 8,4–9,0 literes lökettérfogatból szolgáltatnak 400 és 435 LE közötti teljesítményt. Kiemelkedően jó az egy liter lökettérfogatra jutó fajlagos teljesítményük is,  46,7 és 49,9 LE/l. Nem véletlen, hogy az egyik legjobb karakterisztikájú FPT Cursor 9-es CR 24 szelepes elektronikus vezérlésű motort a Case IH, a Claas és a New Holland is beépíti a nagytraktorába, mint ahogy az Agco Power 84 A 1F motor is több 400 LE feletti teljesítményű traktorban megtalálható. Ebben a traktorteljesítmény kategóriában hathengeres, 12 liter feletti lökettérfogatú motorok is megjelentek már. A Fendt csúcsmodelljébe hathengeres, 12,4 liter lökettérfogatú,  új fejlesztésű MAN D 2676 LE 521 típusú motort, a Deutz-Fahr 9000 és 11000-es szériájába 12,8 liter lökettérfogatú MTU 6R 1300-as motorok kerülnek beépítésre. A nehéz szántó traktorok 600 LE feletti csúcsteljesítményű modelljeiben FPT Cursor 16-os (Quadtrac), AgcoPower AP 168-4 (Challenger MT 875 E), ill. Cummins QSX 15 (John Deere 9R) motorok egyes változatai találhatók. Ezeknek a fajlagos (1 liter lökettérfogatra jutó) teljesítménymutatói (38–42 LE/l) és fajlagos nyomatékuk is (140–190 Nm/l) kisebbek, mint az előző 8-9 literes kategóriáé. Ezek a különböző teljesítményparaméterű motorok a legkorszerűbb füstgázkezelő rendszerrel rendelkeznek és megfelelnek a USEPA Tier 4 final/EU Stage IV nagy teljesítményű traktorokra 2014-től érvényes levegőtisztasági normatíváknak, de a motorgyárak gőzerővel dolgoznak a 2017-ben életbe lépő EU Stage V levegőtisztasági normatívákat is teljesíteni képes motorok fejlesztésén. Az első mintapéldányok már bemutatkoztak a 2015. évi hannoveri Agritechnica-n. A Fendt 900 Vario traktorokba beépítésre kerülő Deutz TCD 7.8 L6 7,8 liter lökettérfogatú, hathengeres,  390 LE max. teljesítményű motornak elkészült már az EU Stage V normás konstrukciója is. Ugyancsak fejlesztés alatt van a Fendt 700 Vario és 800 Vario szériák Deutz TCD 6.1 L 6-os motorjának EU Stage V normás változata is. A tisztább füstgázkibocsátást a Common Rail motoroknál a befecskendezési nyomás 2000 bar fölé növelésével, az elektronikus vezérlésű, több lyukú (5–8) porlasztócsúcsok és VTG változtatható geometriájú turbófeltöltők alkalmazásával, valamint hatékonyabb DOC, PDF és SCR katalizátorok beépítésével tudják elérni. A Fendt 1000 Vario traktorokba beépített 12,4 liter lökettérfogatú, hathengeres D 2676 típusú MAN motornak is elkészült már az EU Stage V normás változata. A többi traktormotorgyártó (FPT, AgcoPower, John Deere, Cummins stb.) sem kíván lemaradni és minden valószínűség szerint gőzerővel dolgoznak az ötös normás motorokon.


Kattintson a képre a nagyításhoz!

A tengerentúli motorgyártók, a Caterpillar és Cummins nagy teljesítményű motorjaival főleg az észak-amerikai traktor- és betakarítógépgyártók gépeiben (John Deere, Bühler Versatile stb.) lehet találkozni, de Európába is beépítik azokat a nagy teljesítményű magajárókba (Claas, Doppstadt, Vredo stb.). Ezek a motorgyártók is lépést tartanak a nemzetközi trendekkel és versenyképes paraméterekkel, ill. a legszigorúbb levegőtisztasági normákat képesek teljesíteni. A 600 LE feletti kategóriában elsősorban a magajáró betakarítógépek teljesítményigényéhez igazodnak az új motorfejlesztések.

Míg a traktoroknál zömében szinte kizárólag új soros hathengeres motorok beépítésével növelik a teljesítményeket, a magajáró betakarítógépeknél a kedvező beépítési helyigényű, V-hengerelrendezésű 8 és 12 hengeres motorok is beépítésre kerülnek. Ezekben a teljesítménykategóriákban az FPT (Cursor 16), az Agco Power (AP 168-4) Deutz (TCD 16) motorok mellett egyre nagyobb szerepet kapnak a Mercedes, az MTU (Mercedes Rolls-Rayce Power) és a MAN motorok. A Mercedes korszerű OM 502 LA típusú motorjai 500 és 700 LE közötti teljesítménytartományban használatosak és leggyakrabban a Claas nagy teljesítményű gabonakombájnjaiban lehet vele találkozni. Legújabb fejlesztésük az Agritechnica-n bemutatott energiatakarékos OM 471 típus, amely 421 és 530 LE közötti teljesítményre képes. A motoron új Common Rail X-Pulse befecskendező rendszer található, amely két 900 és 1160 bar közötti, valamint 2700 bar befecskendezési nyomással is képes dolgozni és üzemanyagot megtakarítani, a motor kompresszióviszonya pedig magas, 18,3:1 és kiemelkedően magas a motor által szolgáltatott motorfék. A motor fejlesztésében részt vett az MTU is (Rolls-Royce), amelynek a nagy teljesítményű motorjai egyre népszerűbbek. Az MTU 430–680 LE 1300-as szériájú motorjaival lehet találkozni a Deutz nagy teljesítményű (9000-11000-es széria) traktoraiban a Claas, a Fendt, a Krone és a Rosztszelmas nagy teljesítményű szecskázóiban is. Az MTU 1500-as széria is kezd tért hódítani, ahol még nagyobb teljesítményre van igény. Folyamatosan fejleszti a MAN is a betakarítógépekbe szerelhető V-elrendezésű hengerekkel készült 8 és 12 hengeres motorjait, amelynek már tesztelés alatt vannak az EU Stage V környezeti normás változatai is. A két legújabb típus MAN D 3876 LEX 12 hengeres, 12,4 literes, 600–800 LE közötti teljesítményre képes, nagy nyomatéki rugalmassággal bíró típus, valamint a D 2862 LEX tizenkéthengeres, 800–1100 LE közötti teljesítményt leadni képes csúcsmodell. A US EPA Tier 5/EU Stage V környezeti normás motorok már várhatóan továbbfejlesztett füstgázkezelő rendszerrel készülnek majd.

Egyértelmű törekvés a katalizátorok hatékonyságának növelése, kompakt motor közeli katalizátorrendszerek alkalmazása a mostani megosztott és részben a kipufogódobba telepített katalizátorokkal ellentétben. A motor füstgázkivezető csonkjához közelebb, a motorra telepített speciális, regenerálható kerámiabetéttel készült DOC (dízeloxidációs) és „Light-Off SCR katalizátor, valamint DPF (dízel részecskeszűrő) hatékonyabban dolgozik, amelyet jól egészít ki az UDP (Universal Decomposition Pipe) a lerakódásmentes AdBlue befecskendezés valamennyi üzemi körülmények között. Továbbra is mint kiegészítő megoldást alkalmazzák az EGR/AGR füstgáz-visszavezetéses károsanyag-kiégetési rendszereket is.

A motorfejlesztőket nemcsak a mezőgazdasági erőgépekbe beépített motorok továbbfejlesztése foglalkoztatja, hanem a közúti járművekbe beépítésre kerülő nagy teljesítményű EU Stage V-ös és VI normás motorok fejlesztése is folyamatosan a figyelem középpontjában van (MAN, Mercedes, Iveco, Volvo stb.), valamint folyamatosan napirenden van a stabil üzemű- és a biogázmotorok fejlesztése is (Deutz, MTU stb.).

Dr. Hajdú József

A cikk szerzője: Dr. Hajdú József

Címlapkép: Getty Images
CÍMLAPRÓL AJÁNLJUK
KONFERENCIA
Agrárszektor Konferencia 2024
Decemberben ismét jön az egyik legnagyobb és legmeghatározóbb agrárszakmai esemény!
EZT OLVASTAD MÁR?