Ak budeme hľadať pre obdobie 20. storočia dominantný technický prostriedok, ktorý sa v najväčšej miere zaslúžil o rozvoj poľnohospodárstva, tak je to jednoznačne poľnohospodársky univerzálny traktor so spaľovacím motorom. Z jednoduchého zdroja ťahovej sily zo začiatku 20. storočia sa traktor na začiatku 21. storočia stal mobilným energetickým prostriedkom, ktorého viaceré funkčné prvky sú už na hranici inteligentného správania.
Traktor je v súčasnosti stroj, bez ktorého sa nezaobíde žiadny poľnohospodár. Nie je preto náhodou, že spravidla býva jednou z prvých investícií, ktorú je potrebné vynaložiť k tomu, aby sa hospodárenie vôbec mohlo začať, resp. aby sa podnik, alebo jednotlivec mohol ďalej rozvíjať a zvýšila sa produktivita jeho práce. Často preto vzniká otázka – aký traktor by to mal byť?
Typová a výkonová štruktúra traktorov ponúkaných na našom, ale aj na okolitých trhoch zahrňuje výrobky všetkých renomovaných svetových firiem. Jednotlivé typy traktorov sa odlišujú z hľadiska výkonu motora, z hľadiska výbavy, ale odlišujú sa aj z hľadiska obstarávacej ceny a určite sa budú odlišovať aj z hľadiska neskorších prevádzkových nákladov, teda aj ekonomiky ich prevádzky. Pozrime sa bližšie na jednu nákladovú položku, a tou sú náklady na spotrebované PHM vo vzťahu k výkonu motora traktora a jeho využitiu.
Traktor podobne, ako aj ďalšie mobilné energetické prostriedky (MEP) pre svoju činnosť využíva pohonné hmoty a mazivá (PHM), v tomto prípade motorovú naftu a oleje. Ich nákupom a spotrebou v prevádzke vzniká dôležitá položka prevádzkových nákladov, ktoré radíme do kategórie tzv. priamych variabilných nákladov. Podľa výsledkov našich meraní ich hodnota dosahuje 55 až 70 % podiel z nákladov spojených s prevádzkou traktorov, čo závisí od ich veku a skutočného ročného využitia. Pre farmárov má veľký význam predovšetkým vývoj cien motorovej nafty, pretože priamym spôsobom vplýva na výšku ich výrobných nákladov, ako aj na energetickú náročnosť a efektívnosť poľnohospodárskej výroby.
Vývoj traktorových motorov
V konštrukcii traktorových motorov boli v posledných rokoch vykonané viaceré významné zmeny, ktoré mali pozitívny dopad tak na plnenie stále rastúcich požiadaviek súvisiacich s potrebou dodržiavania stále sa sprísňujúcich emisných noriem, ako aj požiadaviek užívateľov vo vzťahu k efektívnosti prevádzky traktorov.
Moderné motory v súčasnosti disponujú viacerými významnými vlastnosťami (parametrami), predovšetkým vysokým prevýšením (zálohou) krútiaceho momentu, vysokým a pomerne vyrovnaným priebehom výkonu v širokom rozpätí otáčok a relatívne nízkou spotrebou paliva. Predovšetkým tieto tri vlastnosti motora sú predpokladom pre dosiahnutie jeho efektívnej prevádzky a v konečnom dôsledku vplývajú aj na výšku prevádzkových nákladov samotného traktora.
Hodnoty prevýšenia krútiaceho momentu podľa údajov uvádzaných v dostupnej dokumentácii od jednotlivých výrobcov traktorov dosahujú v súčasnosti hodnoty v rozmedzí 30 až 55 %. Pomerne široké je aj rozmedzie otáčok, pri ktorých motor vykazuje takmer konštantný výkon.
Jednou z výhod moderných a v súčasnosti používaných piestových spaľovacích motorov je to, že ich činnosť je možné pomerne ľahko regulovať. To znamená, že sa dajú jednoducho prestaviť do rôznych pracovných režimov s rozdielnymi otáčkami, krútiacim momentom a hlavne mernou spotrebou. Pri prevádzke traktore v súprave je potom možné vyššie uvedené vlastnosti traktorového motora využiť tak, aby pracoval v tzv. ekonomickom režime, pri ktorom motor pracuje s nízkou mernou spotrebou a zároveň s vysokou účinnosťou využitia energie paliva.
Pokiaľ ide o účinnosť motorov, aj v tejto oblasti bol v posledných rokoch zaznamenaný významný pokrok. Kým napr. prvý dieselový motor v roku 1898 pracoval s účinnosťou na najvyššej úrovni 26 %, v súčasnosti dosahujú moderné motory priemernú účinnosť na úrovni 46 %. V budúcnosti sa táto hodnota bude ďalej zvyšovať (napr. jeden z významných výrobcov motorov FTP – Fiat Powertrain predpokladá dosiahnutie účinnosti na úrovni až 55 %).
Charakteristiky spaľovacích motorov
K posúdeniu vlastností motora a jeho vhodnosti pre zabudovanie do mobilného energetického prostriedku sa používa celý rad kritérií, ktoré môžeme označiť termínom „charakteristiky spaľovacích vozidlových motorov“. Týmto termínom označujeme závislosti medzi hlavnými parametrami spaľovacieho motora. Medzi tieto parametre patria otáčky motora, výkon, krútiaci moment, merná spotreba paliva, teplota výfukových plynov, plniaci tlak u preplňovaných motorov, účinnosti motora a pod. Charakteristiky spaľovacích motorov slúžia ako doklad o vlastnostiach motora.
Jednou z najpoužívanejších charakteristík motora je tzv. rýchlostná (otáčková) charakteristika. Pre jej „zobrazenie“ platí, že nezávislou premennou sú tu otáčky motora a závislými premennými sú jeho výkon a krútiaci moment. Zisťovanie rýchlostnej (otáčkovej) charakteristiky sa robí na meracom zariadení pri stálom nastavení ovládacieho prvku motora (škrtiaca klapka, ovládacia páka regulátora vstrekovacieho čerpadla). Ak sa výsledky merania zmeny výkonu a krútiaceho momentu pri rôznych otáčkach motora spracujú do grafickej podoby zistíme, že maximálny výkon a maximálny krútiaci moment dosahuje motor pri rozdielnych otáčkach. Najvyššia hodnota výkonu motora sa dosahuje spravidla pri tzv. menovitých otáčkach motora, pričom maximálnej hodnote krútiaceho momentu zodpovedajú podstatne nižšie otáčky motora.
Nielen otáčkové charakteristiky, ale aj veľké množstvo ďalších pre prevádzku traktor a dôležitých informácií, sú k dispozícii vo výsledkoch testov priebežne spracovávaných svetovo uznávanou nemeckou skúšobňou DLG. Pri rozhodovaní sa o kúpe nového traktora by preto možno bolo vhodné internetovú stránku tejto skúšobne navštíviť, prípadne informovať sa u predajcu, či ponúkaný traktor, alebo niektorý podobný v daného výrobkového radu takéto testy absolvoval. Rýchlostná (otáčková) charakteristika motora je dnes často súčasťou dokumentácie, ktorú dostáva užívateľ k zakúpenému traktoru a vo vlastnom záujme by jej mal venovať dostatočnú pozornosť. Z akého dôvodu, to si skúsime vysvetliť v ďalšom texte.
S použitím dostupných zdrojov spracoval:
doc. Ing. Jozef Ďuďák, CSc.
Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra
