Úvod / Informácie / Stroje a zariadenia / Rôzne

Základné technické parametre traktorov

21-03-2018
Na základe dostupných technických informácií spracovali: prof. Ing. Anton ŽIKLA, CSc.; Ing. Ján Kosiba, PhD. | xkosiba@is.uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

Každý stroj, či už stacionárny, alebo mobilný má určité parametre, ktoré sa v technickej dokumentácii spravidla uvádzajú pod súhrnným názvom „Technické údaje“. To v plnom rozsahu platí aj pre traktory, aj keď traktory sú mobilné energetické prostriedky, teda mobilné zdroje energie, ktorú premieňajú na ťahový výkon. Je všeobecne známe, že za daných podmienok ťahový výkon traktora závisí od jeho rozhodujúcich technických parametrov, predovšetkým od výkonu motora a hmotnosti traktora. Samozrejme, že výkon motora závisí od ďalších technických parametrov samotného motora.

Technické parametre a technické údaje

Z odborného i vecného hľadiska treba rozlišovať pojmy „technický parameter“ alebo jednoducho iba „parameter“ a „technický údaj“. Ak zoberieme do úvahy napríklad motor, potom jeden zo základných technických parametrov motora je „vŕtanie“. Avšak, keď k uvedenému technickému parametru priradíme konkrétny číselný údaj, napr. „vŕtanie 100 mm“, už je to  „technický údaj“ týkajúci sa určitého typu motora. Bude iste zaujímavé spomenúť, že v minulosti, keď sa vykonávali generálne opravy motorov tzv. generálky v skratke GO, vložené valce (vložky) sa najprv vyvŕtavali a potom honovali na tzv. opravné rozmery. Tento opravárenský proces bol známy pod pojmom „výbrus“. Podľa rozsahu opotrebenia vloženého valca bolo technicky možné vykonať až štyri výbrusy, pričom štvrtý sa už spravidla nerealizoval. Opravné rozmery boli pre menovitý priemer valca 100 mm odstupňované po 0,25 mm. To prakticky znamená, že po prvom výbruse bol priemer valca 100,25 mm. V tejto súvislosti treba poznamenať, že v závislosti od opotrebenia niekedy prvý výbrus nevyšiel a realizoval sa druhý na opravný rozmer 100,50 mm. Renovácie a vôbec renovačné metódy boli v minulosti rozšírené nie len pri generálnych opravách motorov a traktorov, ale aj pri ostatnej poľnohospodárskej technike. Avšak vzhľadom na obsahové zameranie tohto príspevku by nebolo účelné ďalej sa venovať rozmerovej analýze konštrukčných prvkov traktorov a vôbec poľnohospodárskej techniky.

Špecifikácia technických parametrov

Z hľadiska praktického významu pri poľnohospodárskych traktoroch rozoznávame nasledovné technické parametre:

  • konštrukčné,
  • technicko-exploatačné,
  • prevádzkové.

Napokon vyššie uvedená špecifikácia technických parametrov má všeobecnú platnosť a do určitej miery platí aj pre ostatnú poľnohospodársku techniku, a mobilné pracovné stroje.

Konštrukčné parametre

Konštrukčné parametre rozoznávame rozmerové a hmotnostné. Zatiaľ čo rozmerové parametre sú spravidla konštantné, hmotnostné sú často variabilné. Avšak v niektorých prípadoch je zmena konštrukčných parametrov spôsobená zmenou parametrov hmotnostných, ale aj naopak. Ako typický príklad možno uviesť použitie vpredu nesených prídavných závaží, ktorými sa zvýši celková hmotnosť traktora, predovšetkým zaťaženie prednej nápravy, ale súčasne sa zvýši aj celková dĺžka traktora. Skôr ako atypický príklad možno uviesť pri použití dvojmontáže kolies na zadnej náprave traktora. V tomto prípade sa zvýši šírka traktora, ale treba počítať s tým, že pri nabehnutí vonkajšieho kolesa na terénnu nerovnosť sa zvýši namáhanie zadnej polosi ohybom a to najmä pri zdvihnutom nesenom náradí na zadnom trojbodovom závese a vyššej pojazdovej rýchlosti traktorovej súpravy. Samozrejme, že v reálnych prevádzkových podmienkach sa vyskytujú rôzne varianty a vzájomné kombinácie rozmerových a hmotnostných parametrov a to v závislosti od druhu použitého náradia a spôsobu jeho pripojenia k traktoru. Avšak to sa už týka traktorových súprav, ktoré sa vyznačujú tiež určitými technickými parametrami.

Technicko-exploatačné parametre

Hlavným technicko-exploatačným parametrom je výkon, pričom pojem „výkon“ sa často zamieňa pojmom „výkonnosť“, pričom pod výkonnosťou rozumieme najčastejšie spracovanú plochu v hektároch za určitý čas. Okrem výkonu motora je dôležitý hlavne ťahový výkon traktora pri určitej ťahovej sile na konkrétnej podložke. Tento sa spravidla technickej dokumentácii traktora neuvádza a v niektorých prípadoch sa skôr uvádza maximálna hodnota ťahovej sily. Z ekonomického hľadiska je dôležitým parametrom spotreba palivá, či už merná alebo hodinová. Vyššie uvedené technické parametre sa v technickej dokumentácii traktorov spravidla udávajú samostatne pre jednotlivé funkčné a konštrukčné skupiny konkrétneho typu traktora v nasledovnom poradí:

  • motor,
  • prevodové ústrojenstvo,
  • pojazdové ústrojenstvo,
  • technicko-exploatačné ústrojenstvo,
  • kabína,
  • hlavné rozmery a hmotnosti traktora.

Motor

Okrem už spomenutého vŕtania je ďalším dôležitým konštrukčným parametrom motora zdvih, tzn. vzdialenosť medzi dolnou a hornou úvraťou piesta. Na základe vŕtania a zdvihu je potom pre príslušný počet valcov motora stanovený zdvihový objem, ktorý sa štandardne udáva v litroch.

Najdôležitejším technicko-exploatačným parametrom traktorového a vôbec každého motora je výkon, ktorý sa udáva v kilowattoch a ešte niekedy súčasne aj v koňoch. Zatiaľ čo základné konštrukčné parametre motora sú konštantné, výkon motora sa mení v širokom rozsahu v závislosti na otáčkach, ako je zrejmé z otáčkovej charakteristiky traktorového motora znázornenej na Obr. 1. Vzhľadom na premenlivý výkon je normatívne stanovený „menovitý výkon“, ktorý zodpovedá „menovitým otáčkam“. V našom prípade podľa grafického znázornenia na Obr. 1, pri menovitých otáčkach 2 300 za minútu je menovitý výkon motora 85 kilowattov. Okrem menovitého výkonu a menovitých otáčok sa v technickej dokumentácii traktorov uvádza aj maximálny výkon, v našom prípade podľa Obr. 1, to je 103 kilowattov pri 1 700 otáčkach za minútu. Z hľadiska prevádzky traktora s náradím v premenlivých pôdnych a terénnych podmienkach je účelné poznamenať, že menovitý výkon motora je v podstate trvale preťažiteľný výkon. To prakticky znamená, že pri zvýšení odporu pôdy, alebo pri prechodnej jazde traktorovej súpravy z rovinatej časti pozemku do svahu sa zvýši zaťaženie motora, ale súčasne sa so znížením otáčok motora zvýši jeho výkon o hodnotu potrebnú na prekonanie zvýšeného odporu pôdy alebo stúpania. Elektronická regulácia traktorových motorov vybavená systémom pod názvom Intelligent Power Management umožňuje v prípade potreby navýšiť menovitý a súčasne aj maximálny výkon až o štvrtinu pôvodnej hodnoty, ako je graficky znázornené na Obr. 2. V tomto prípade je navýšenie znázornené bodkovanou krivkou. V tejto súvislosti je dôležité poznamenať, že merná spotreba paliva sa navýšením výkon v podstate nezmení. Navýšenie výkonu má význam napr. pri odbere ťahového výkonu a súčasne aj odbere výkonu cez vývodový hriadeľ na pohon pracovných mechanizmov pripojeného stroja, alebo náradia. V každom prípade elektronická regulácia motora zlepšuje spolupráca motora a stupňovej prevodovky, nakoľko znižuje potrebu  radenia prevodových stupňov. Vzhľadom k tomu, že elektronická regulácia traktorových motorov predstavuje pomerne zložitú problematiku, bude o regulácii traktorových motorov pojednané v niektorom z nasledujúcich čísiel Modernej mechanizácie.

Obr. 1: Otáčková charakteristika motora

Obr. 1: Otáčková charakteristika motora

Obr. 2: Navýšenie výkonu a krútiaceho momentu motora pri zachovaní pôvodnej mernej spotreby paliva

Obr. 2: Navýšenie výkonu a krútiaceho momentu motora pri zachovaní pôvodnej mernej spotreby paliva

Okrem výkonu ďalší dôležitý technicko-exploatačný parameter motora je krútiaci moment, aj keď jeho menovitá ani maximálna hodnota sa v technickej dokumentácii obyčajne neuvádza. Skôr sa uvádza tzv. záloha, alebo rezerva krútiaceho momentu vyjadrená v percentách. Dosť často sa uvádza tzv. súčiniteľ preťaženia, ktorý je daný pomerom maximálnej hodnoty krútiaceho momentu k menovitej hodnote. Podľa grafického znázornenia na Obr. 1 je maximálny krútiaci moment 640 newtonmetrov pri otáčkach 1100 za minútu a menovitý krútiaci moment je 350 newtonmetrov pri menovitých otáčkach 2300 za minútu. Potom pre vyššie uvedené hodnoty krútiaceho momentu je súčiniteľ preťaženia motora 1,82, čo je pomerne vysoká hodnota. Všeobecne platí zásada, že čím má motor vyšší súčiniteľ preťaženia, tým lepšie znáša krátkodobé preťaženie aj bez preradenia na nižší prevodový stupeň.

Z hľadiska ekonomickej prevádzky samotného motora, ale aj traktora má prvoradý význam merná spotreba paliva, ktorá sa udáva v gramoch na kilowatthodinu. V technickej dokumentácii traktorových motorov sa najčastejšie udáva minimálna spotreba paliva, alebo z konkurenčných dôvodov sa neudáva vôbec. Z grafického znázornenia na Obr. 1 je zrejmé, že minimálnu mernú spotrebu paliva 220 gramov na kilowatthodinu dosahuje motor pri maximálnom výkone 103 kilowattov a otáčkach 1700 za minútu. Potom, keď uvažujeme s priemernou hustotou motorovej nafty 820 gramov na liter, v tomto prípade pre maximálny výkon motora 103 kW, hodinová spotreba paliva bude 27,9 litrov za hodinu.

Prevodové ústrojenstvo

Pri stupňových prevodovkách sa v technickej dokumentácii traktorov uvádza počet prevodových stupňov pre jazdu dopredu a pre spätný chod. Okrem toho sa štandardne uvádza pojazdová rýchlosť traktora v kilometroch za hodinu na jednotlivé prevodové stupne pri menovitých otáčkach motora. Keď je traktor vybavený plynulou prevodovkou uvádza regulačný rozsah pojazdovej rýchlosti traktora pre jazdu dopredu a pre spätný chod. Prevodové pomery medzi motorom a hnacími kolesami traktora sa v technickej dokumentácii uvádzajú len výnimočne.

Pojazdové ústrojenstvo

Najdôležitejšie rozmerové a technicko-exploatačné parametre pojazdového ústrojenstva kolesových traktorov možno zistiť z označenia pneumatík. Ako príklad možno uviesť radiálnu traktorovú pneumatiku s označením 380/85 R 28 152 A8. V tomto prípade je menovitá šírka pneumatiky 380 milimetrov s profilovým číslom 85, ktoré udáva percentuálny pomer výšky profilu k šírke profilu tzn. 85%. Priemer disku kolesa je 28 anglických palcov (jeden anglický palec s označením 1´´ = 2,54 mm). Písmeno R znamená, že sa jedná o radiálnu pneumatiku. Nosnosť pneumatiky je vyjadrená tzv. indexom nosnosti 152, ktorý zodpovedá dovolenému zaťaženiu 3550 kilogramov. Index rýchlosti A8 vyjadruje maximálnu rýchlosť 40 kilometrov za hodinu. Často sa používa tzv. skrátené označenie radiálnych traktorových pneumatík napr. 16,9 R 26. V tomto prípade je šírka pneumatiky 16,9 anglického palca a priemer ráfika 26 anglického palca.

Z konštrukčných parametrov pojazdového ústrojenstva sa ešte udáva menovitý rozchod zadných kolies traktora a možnosti jeho nastavenia, buď plynule, alebo stupňovite.

Technicko-exploatačné vybavenie

Z technicko-exploatačného vybavenia traktora sa štandardne udáva kategória zadného a predného trojbodového závesu traktora. Konštrukčné parametre trojbodového závesu, predovšetkým rozmerové sú potom jednoznačne dané kategóriou trojbodového závesu. Napríklad pre kategóriu 3 je vzdialenosť stredov guľových čapov 1010 mm a priemer otvorov guľových čapov dolných ťahadiel 37,4 mm. Z technicko-exploatačných parametrov trojbodového závesu sa udáva zdvihová sila na konci dolných ťahadiel, ktorá závisí predovšetkým od parametrov hydrauliky.

Základnými technicko-exploatačnými parametrami hydrauliky je predovšetkým dodávané množstvo oleja (tzv. prietok) pri prevádzkovom tlaku a menovitých otáčkach motora.

Technicko-exploatačné a v konečnom dôsledku aj konštrukčné parametre zadného i predného vývodového hriadeľa sú dané jeho otáčkami. Pre normalizované otáčky 540 za minútu je priemer výmennej 6-drážkovej koncovky vývodového hriadeľa 35 mm a pre normalizované otáčky 1000 za minútu sa používa 21-drážková koncovka tiež s priemerom 35 mm. Pre vysokovýkonné traktory sa používa 20-drážková koncovka s priemerom 45 mm.

Elektrické príslušenstvo

Základné technické parametre sú dané menovitým napätím 12 V, ktorému prislúcha prevádzkové tzv. regulované napätie 14 V, alebo menovitým napätím 24 V s prevádzkovým napätím 28 V. Spravidla sa ešte udáva menovitá (20-hodinová) kapacita akumulátorov v ampérhodinách a menovitý elektrický výkon alternátora vo wattoch. Niekedy sa ešte udávajú niektoré technické parametre o osvetlení traktora a signalizačnom zariadení, prípadne aj ďalších doplnkových elektrických zariadeniach.

Kabína

Štandardne sa udáva vnútorný priestor kabíny v kubických metroch a veľkosť presklenej plochy v metroch štvorcových. Z hľadiska ergonomického sa z pravidla udáva vnútorná hlučnosť v decibeloch, pri maximálnych otáčkach motora. Niektorý výrobcovia v súvislosti s kabínou udávajú aj ergonomické parametre sedačky.

Hlavné rozmery a hmotnosti traktora

S hlavných rozmerov traktora sa udáva rázvor predných a zadných kolies a rozchod kolies na jednotlivých nápravách prípadne aj nastaviteľné hodnoty. Udáva sa tiež celková dĺžka, šírka a výška traktora. Z hmotnostných parametrov sa udáva štandardná hmotnosť traktora bez prídavných závaží a ďalej hmotnosť prídavných závaží a maximálna hmotnosť traktora s prídavnými závažiami. Rozloženie hmotnosti na jednotlivé nápravy sa obyčajne neudáva.

Vzhľadom na rozsiahlu problematiku sú v tomto príspevku prezentované len základné technické parametre traktorov. Z konkurenčných dôvodov nie sú uvádzané technické údaje konkrétnych značiek a typov traktorov.