Když jsem si tak přemýšlel o tom, jaký článek z kategorie takzvaně obecných, tedy netýkajících se konkrétní značky, bych zařadil do prvního čísla našeho časopisu, které je tradičně zaměřeno na traktory, napadlo mne, že moc nepíšeme o nových motorech. Tedy mi o nich píšeme, ale poslední dobou spíše tak povšechně a naše hodnocení se vyjma údajů o výkonu často omezuje jen na to, kolik mají válců, jakým disponují zdvihovým objemem a hlavně v jakém jsou emisním stupni.
Zrovna to poslední hodnocení není pro zemědělce příliš zajímavé, i když vlastně v některých případech ano. Takovým případem byly třeba traktory kategorie T2, který byly v rámci výjimky donedávna prodávány s emisním stupněm Stage IIIB, což znamenalo, že byly nabízeny za zajímavé ceny, neb se obešly bez systému SCR.
Ale vyjma výše uvedené výjimky znamená honba za čistými emisemi výfukových plynů značné komplikace, které praktickému uživateli nic moc nepřinášejí a výfukové plyny s minimem škodlivin zaujmou asi jen v provozech živočišné výroby nebo skaldech, kde mají přímý dopad na zdraví zvířat a lidí. Při práci na poli je však praktický zemědělec moc nedocení.
Elektricky? To asi ne…
Současný trend v konstrukci osobních automobilů směřuje k elektromobilitě, a byť není jasné, kde a jak se bude elektrická energie vyrábět, nevadí to, je to zatím až druhotný problém. Snahy o elektromobilitu jsou patrné i v zemědělství, byť ve srovnání s automobilovým průmyslem jsou velmi omezené. Není divu. Traktory na elektropohon tu sice jsou, ale jejich nasazení pro tahově náročné práce je neefektivní. Nezbývá tedy než se smířit s tím, že spalovací motory zatím budou zemědělské technice dominovat a zejména pak traktorům.
V následujícím textu si dovolím krátké ohlédnutí za tím, co se v jejich konstrukci událo za posledních zhruba dvacet let, což je i čas, po nějž se věnuji zemědělské technice.
Nízká spotřeba, nízké emise?
Na počátku tohoto milénia byly emisní limity volné a Tier 1 či Stage I, měly takovou benevolenci v obsahu NOx či pevných částic, že její splnění pouhým nastavením motoru nebylo problémem. Tehdy platilo, že čím chudší směs může motor spalovat, tím má nižší má spotřebu paliva i emise. Míněno tím samozřejmě emise škodlivých látek. Faktem je, že emise oxidů dusíku byly s takovým seřízením vyšší, ale při velkoryse nastaveném emisním rozpětí to nebyl problém.
Tehdejší motory ve výkonové třídě okolo 100 k bývaly často atmosféricky plněné, turbodmychadla byla výsadou motorů s vyššími výkony. Turba bývala často bez regulace plnícího tlaku, případně se používaly mechanicky řízené obtokové ventily, které po dosažení vhodného plnícího tlaku upouštěly přebytek vzduchu do výfukového potrubí. Stlačený vzduch býval chlazen kapalinou motoru, pouze výkonné motory měly dnes obvyklé chlazení vzduch/vzduch.
Dnes je chlazení vzduch/vzduch naprosto samozřejmé a běžná je i precizní regulace plnícího tlaku. Často systémem elektronicky řízeného obtokového ventilu, nebo pomocí tuba s variabilní geometrií lopatek. Myšleno tím náběžných lopatek, které usměrňují proud výfukových plynů na lopatky turbodmychadla a jimž se též říká lopatky statoru. Je zajímavé, že tato regulace plnícího tlaku se nepoužívá u zážehových motorů, protože jí nesvědčí vyšší teploty, které mají výfukové plyny motorů spalujících benzin.
Některé motory využívají duálního přeplňování, typicky s jedním turbodmychadlem bez regulace a druhým opatřeným regulací plnícího tlaku. Důvod je ten že se tak zcela odstraní takzvaný turboefekt, tedy prodleva, která vzniká po přidání plynového pedálu, než se turbodmychadlo roztočí do patřičných otáček. Osobně toto řešení považuji za zbytečně komplikované, ale je precizní a pomáhá k vhodnému nastavení motoru na uživatelsky zajímavé výkonové křivky, které se vyznačují velkou oblastí s relativně konstantním výkonem.
Celkový přínos přeplňování je však nepopiratelný. Dovoluje zvýšení výkonu motoru a též určité snížení měrné spotřeby paliva. Jde totiž o to, že energie potřebná pro přeplňování by jinak bez užitku unikala výfukovým potrubím, takže energetický vstup pro plnění motoru vzduchem je v tomto případě nulový. A dosažení vyššího výkonu z nižšího zdvihového objemu přináší méně třecích ploch, či méně pohyblivých součástí v případě nižšího počtu válců. A jak bylo zmíněno výše, optimalizací regulace plnícího tlaku lze lépe naladit otáčkovou charakteristiku motoru, a tím i snížit spotřebu paliva.
Celý článek najdete v časopise Mechanizace zemědělství 1/2022. *
