Dokonalé zvládnutí technického vybavení strojů - cesta ke snížení nákladů.

Energetická náročnost je jedním z důležitých kritérií, která určují vhodnost pracovních operací, postupů a technologií výroby zemědělských produktů. Současná spotřeba přímé energie v zemědělství České republiky se pohybuje 45 - 50 mil. GJ za rok. Na této spotřebě se podílejí nejvíce (asi 47 %) operace v rostlinné výrobě. Významnou část celkové spotřeby energie (asi 50 %) tvoří spotřeba pohonných hmot.

Nasazení traktorů vyšších výkonových tříd v České republice se pohybuje v rozmezí 1 500 až 2 000 hodin, existují zemědělské podniky, které vykazují roční nasazení traktorů ještě vyšší. Nejvyšší náklady na provoz mobilní techniky tvoří nafta. Provoz jednoho traktoru vyšší výkonové třídy, bereme-li v úvahu pouze spotřebu nafty, představuje ročně náklady v celkové hodnotě jednoho milionu korun. Pokud obsluha traktoru umí v podmínkách praxe využít technických možností traktorů, dokáže snížit náklady na spotřebu nafty až o 20 %.
V poslední letech se do výroby traktorů začala prosazovat nová technická řešení. Znatelné technické změny se týkaly zejména těchto oblastí:

 Přeplňované vznětové motory, často s mezichladičem nasávaného vzduchu
 Několikastupňové řazení pod zatížením
 Digitální přenos signálu (CAN Bus)
 Hydraulika Load Senzing
 Částečně programovatelné operace (např. otáčení na souvrati aj.)
 Automatické řazení v závislosti na zatížení motoru
 Odpružená přední poháněná náprava
 Nárůst pojezdové rychlosti na 50 km/h
 Stále rostoucí komfort kabiny s klimatizací

Motory traktorů budou muset vyhovět zpřísněným požadavkům obsahu emisí ve výfukových plynech. Klíčovou roli přitom sehrává vstřikovací souprava. Už před několika lety bylo možné se potkat u různých traktorů s vysokými vstřikovacími tlaky přesahujícími hodnotu 100 MPa. Rýsuje se další vzestup, který však vyžaduje krátké vedení vstřikovacího potrubí, nebo jeho úplného zrušení. V dnešní době dosahují kombinace čerpadlo vstřikovací ventil tlaku až do 200 MPa. Soupravy Common Rail se pohybují na maximální úrovni tlaku cca 135 MPa. Dá se očekávat další zvýšení vstřikovacích tlaků, vstřikovací ventily, vedle elektromagnetického ovládání mohou být ovládány piezoelementy a tím se dá očekávat zlepšení regulace vstřikovacího pochodu.
Před lety představená elektronická regulace otáček nalezla použití u mnoha výrobců. Pomocí elektronicky řízeného vstřikovacího čerpadla jsou vytvořeny základy pro systém managementu, což se neomezuje jen na motor, ale také na převody, podvozek a připojené stroje.
Spektrum požadavků na pojezdovou rychlost traktoru je velmi široké. Fendt uvedl na trh nový plynulý pohon pojezdu s „rozvětveným„ přenosem na větev mechanickou a na větev hydrostatickou. Podobný případ větvení pohonu je u systémového traktoru Claas Xerion.

 Plynulost změny rychlosti převodovky umožňuje optimálně využívat potenciál motoru.
 Plynulou převodovkou lze při optimálním komfortu obsluhy ušetřit palivo a přitom dosahovat žádanou plošnou výkonnost.
 Účinnost plynulých převodovek s rozvětveným přenosem výkonu se nachází v oblasti konkurenčních jemně odstupňovaných převodovek plně řazených pod zatížením.
 Pokrok v kvalitě materiálu u hydraulických prvků a technologie zpracování zaručuje dlouhou životnost.
 Spojení hydrostatických pohonů s elektronickou regulací dokáže při měnícím se zatížení traktoru motor držet v oblasti nízké měrné spotřeby, nebo pracovat na maximální výkon. Obsluze stačí zvolit buď ekonomický režim, nebo max. výkon.
 Vývojové tendence směřující k plynulé změně rychlosti pohonů, dávají lepší předpoklad k ekonomickému využití traktoru.

Dnešní elektro-hydraulické ovládání tříbodového závěsu traktoru dokáže regulovaně dotěžovat hnací kola traktoru, aniž by negativně ovlivnilo agrotechnické požadavky na práci zemědělského stoje, který je připojen k traktoru. Účinnost přenosu hnacích sil na kolech traktoru závisí na adhezním zatížení, činnost jednotlivých regulačních systémů hydrauliky podstatným způsoben ovlivňuje jeho velikost a tím tahové vlastnosti. Měla by platit zásada, čím je větší výkon motoru, tím by měla být věnována větší pozornost jednotlivým regulačním systémům tříbodového závěsu traktoru, poněvadž každá kilovata ztráty výkonu prokluzem nás stojí při dnešní ceně nafty značné finanční prostředky.
Nejčastější chybou dnešní zemědělské praxe je skutečnost, že není správně zvolena souprava traktor a k jeho výkonu odpovídající nářadí. Pro náš příklad bude zvolen pluh. Hlavně u traktorů vyšších výkonových tříd jsou mnohdy problémy se správným využitím výkonu motoru, čím traktor disponuje vyšším výkonem motoru, tím je náročnější docílit dobrý užitečný výkon, v našem případě výkon tahový. Účinnost přenosu výkonu, čili tahová účinnost by měla být u kolových traktorů 70 – 80 %.
Prodejci zemědělské techniky jsou si dobře vědomi technických možností dnešních traktorů a proto se snaží uživatelům předložit důkazy.

Provedená měření

V červenci 2000 na pozemku ZD Dešov okres Třebíč proběhla měření zaměřená na spotřebu nafty orebních souprav. Měření prováděli pracovníci Medelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně.
Orba byla prováděna traktory CASE-IH 7240 s pluhem Kverneland PS 100 ze ZD Police a druhou soupravou tvořenou rovněž traktorem CASE-IH 7240 s pluhem Kverneland PB 100 vario ze ZD Dešov. Zemědělským podnikům uvedené stroje prodala firma TIPA a.s. Třebíč, divize STEMP. Za dobu své existence divize STEMP prokázala, že umí být zemědělským podnikům slušným a spolehlivým partnerem. Jelikož se ve většině případů jedná o dodávky složitých strojů a technologií je samozřejmé, že musí být pracovníci dodavatele schopni předat uživateli veškeré potřebné informace, nejlépe doložené praktickým měřením.

Podmínky a postup měření

Měření se konalo na písčitohlinité půdě, průměrná vlhkost půdy v době měření dosahovala 15%-hmotnostních. Předplodinou na měřeném pozemku byl ozimý ječmen. Půda byla po sklizni ošetřena diskovým podmítačem do hloubky 8 cm. Cílem měření bylo postupné dosažení nejefektivnějších výsledků orebních souprav, tj. maximální zvýšení výkonnosti při současném snížení spotřeby nafty, včetně dodržování agrotechnických požadavků kladených na orbu.
Spotřeba paliva byla měřena systémem „plné nádrže“. Před orbou měřené parcely byla nádrž traktoru na rovném místě naplněna po značku v hrdle nádrže.Délka měřenéhé parcely byla 920 m. Po zorání parcely bylo pomocí odměrného válce doplněno spotřebované množství paliva. Dále se měřil čas potřebný na zorání parcely, čas potřebný na otočení soupravy, záběr pluhu a hloubka orby. Pro každou soupravu byla prováděna čtyři měření. Výsledné hodnoty měření jsou uvedeny v tab. 1 a 2.
Pro přesnější vyjádření spotřeby nafty byla zvolena hodnota tzv. měrné orební spotřeby, která vyjadřuje množství spotřebované nafty na objemovou jednotku zorané půdy, v našem případě mililitry na metr kubický. Měrná orební spotřeba zohledňuje i různou hloubku orby, která jak je dokumentováno v uvedených tabulkách nebyla vždy jednotná. Hodnotícím parametrem pro výkonnost orebních souprav byla použita hodnota objemová výkonnost tj. množství zorané půdy za jednotku času v našem případě metry kubické za sekundu.

Výsledky

Orební souprava č.1
(CASE IH 7240 Pro, Kverneland PS 100)

Výsledky měření jsou zřejmé z tabulky 1 a grafů 1 a 2. Při měření č.1 traktor nepracoval na plný plyn (dávka paliva 90%). Regulace silová byla nastavena na 6, polohová na 9. Po celé měření byl zařazen rychlostní stupeň 8. Průměrné otáčky motoru kolísaly mezi 1830 – 1950 min-1. Měrná orební spotřeba dosáhla 6,75 ml . m-3 , výkonnost 1,11 m3 . s-1 . V grafech 1 a 2 je dokumentováno, že další měření 3, 5 a 7 u kterých postupně byly využívány technické možnosti traktoru (regulační hydraulika, řazení) docházelo ke snižováni spotřeby nafty se současným nárůstem výkonnosti orební soupravy.

Orební souprava č. 2
(CASE IH 7240 Pro, Kverneland PB 100 Vario)

Výsledky měření jsou zřejmé z tabulky 2 a grafů 3 a 4. Při měření č.2 traktor pracoval na plný plyn. Záběr pluhu byl ponechán tak jak ho seřídili pracovníci servisu (2.536 m). Regulace silová byla nastavena do polohy 3, polohová 4. Při orbě parcely bylo řazeno mezi převodovými stupni 7 a 8. Průměrné otáčky motoru se pohybovaly mezi 2100 – 2200 min-1. Měrná orební spotřeba dosáhla 7,83 ml . m-3 . Výkonnost 1,25 m3 . s-1. U měření č.4, 6 a 8 docházelo postupně k většímu vytížení traktoru. Byl zvětšen záběr pluhu, regulační systém byl měněn i během orby, řazením byl motor držen v otáčkách v rozmezí 1 800 až 1 950 min-1. Nejlepších parametrů bylo dosaženo při měření č.8, kdy měrná orební spotřeba byla 6,75 ml . m-3 , což ve srovnání s měřením č. 2 je úspora 16 % ve spotřebě nafty. Budeme-li vycházet z měření č.2, potom u měření č. 6 a 8 se snížila měrná orební spotřeba o 11 % se současným zvýšením výkonnosti o 29 %.
Měření, která byla provedena s traktory CASE IH v soupravě s pluhem ukázala, že ekonomický provoz těchto souprav se dosáhne s vytíženým motorem, ovšem ne na plnou dodávku paliva. Je třeba poznamenat, že pouze znalost úplné charakteristiky konkrétního motoru traktoru dá odpověď na otázku, jaký režim práce spalovacího motoru je ekonomický.

Závěr

Z hlediska konkurenceschopnosti našeho zemědělství je důležité snižování nákladů.Výrobci traktorů se snaží o neustálou vysokou technickou úroveň vybavení, která při správném využití dává reálné možnosti snižovat náklady v rostlinné výrobě. Motory traktorů dosahují nízké měrné spotřeby paliva. Převodovky řazené při zatížení mohou být řízeny počítačem, který dokáže řadit tak, aby motor pracoval v ekonomické oblasti úplné charakteristiky. Požadavky na sestavování traktorových souprav jsou stále náročnější. Hydraulika traktorů zaznamenala velký pokrok spočívající v elektronice a v nárůstu zvedacích sil v tříbodovém závěsu. Elektro-hydraulické regulační systémy dnešních traktorů významným způsobem ovlivňují tahové vlastnosti a tím ekonomiku provozu traktorových souprav. Je otázkou, na kterou si může dát odpověď každý uživatel, jak dokáže technické vybavení strojů využít v podmínkách praxe.

Doc.Ing. František Bauer,CSc.-Ing.Pavel Sedlák,CSc.-Aleš Dvořák
Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně