Aj správne hustenie pneumatík je pre prevádzku dôležité
Ťahová účinnosť je základný parameter hodnotiaci kvalitu premeny výkonu motora traktora na ťahovú silu. Pri použití kolesového pojazdového ústrojenstva efektívne využitie výkonu motora traktora pri jeho prenose na podložku významným spôsobom ovplyvňujú tri základné faktory: rozmery použitých pneumatík, vnútorný tlak ich hustenia a doťaženie hnacích kolies.
Správne zosúladenie uvedených troch faktorov umožňuje plnohodnotné využitie inštalovaného energetického potenciálu motora a dosiahnutie vysokej výkonnosti traktora pri práci v poľných podmienkach. Jednoducho možno konštatovať, že traktor môže dosahovať špičkovú výkonnosť iba vtedy, ak sa venuje pozornosť výberu správneho rozmeru pneumatík, správnemu doťaženiu kolies traktora a správnemu tlaku v pneumatikách. Ak obsluha traktora venuje náležitú pozornosť uvedeným trom faktorom, vytvárajú sa predpoklady pre prenos vyššieho výkonu cez hnacie kolesá na podložku, po ktorej sa traktor pohybuje, zlepšuje sa využitie paliva zásluhou lepšej ťahovej účinnosti traktora, znižuje sa utláčanie pôdy, čo sa následne prejaví lepšími vlastnosťami pôdy a vyššou úrodou pestovaných plodín, vyššie je pohodlie jazdy, lepšia je aj riaditeľnosť a stabilita jazdy.
V rôznych informačných materiáloch výrobcov pneumatík a literárnych zdrojoch sa uvádza, že 20 % podhustenie pneumatiky predstavuje asi 26 % stratu výkonu, pričom 20 % prehustenie môže predstavovať až 30 % stratu výkonu. Nesprávny tlak v pneumatikách traktora teda vždy znamená určitú stratu výkonu traktora hlavne vplyvom preklzu pneumatík, alebo zvýšenia odporu valenia. Ak sa k tejto hodnote pripočítajú aj straty v prevodovke a straty vplyvom pohonu ventilátora, vodného čerpadla a ďalších pomocných spotrebičov, potom u traktora s motorom o výkone 155 kW je k dispozícii len 85 kW pre ťahové práce.
Správnemu tlaku v pneumatikách v závislosti od povrchu, po ktorom sa práve súprava pohybuje, je preto skutočne potrebné venovať zvýšenú pozornosť a podľa odporúčaní aj priebežne tlak vzduchu v pneumatikách regulovať – nastavovať ho podľa podmienok, v ktorých je súprava prevádzkovaná.
Úroveň výbavy podľa podmienok
Opakované nastavovanie tlaku je však nepohodlné a časovo náročné v prípade, že súprava opakovane prechádza z poľa na cestu a späť. Týka sa to predovšetkým aplikácie organických hnojív či prepravy rezanky pomocou veľkoobjemových návesov od zberovej rezačky alebo zberu zavädnutého krmiva pomocou veľkoobjemových vozov. Tu je pre efektivitu dopravy nutné rýchle nahustenie pneumatík pred tým, než súpravy vyjdú s veľkým zaťažením a požadovaným značným zrýchlením na cestu. Riešenie tohto problému ponúkajú systémy na reguláciu tlaku vzduchu. V súčasnosti je už možné na trhu vyberať medzi jednoduchými variantmi na plnenie a odvzdušnenie pneumatík, ktoré sa používajú v kľude stroja, až k plne automatickým systémom vhodným do intenzívnej prevádzky.
Jednoduché systémy sa hodia do prevádzky, v rámci ktorej sa tlak vzduchu mení len raz alebo dvakrát denne. Napríklad ráno pred začiatkom práce na poli a večer po jej skončení pred spiatočnou jazdou z poľa. To je vhodné riešenie napr. aj pre veľké aplikačné súpravy na hnojovicu, pokiaľ pracujú na poli celý deň a hnojovica sa k nim priváža samostatne dopravnou cisternou. Podobne je systém využiteľný aj pre výkonné traktory v agregácii so sejacími kombináciami pracujúcimi na zoraných pozemkoch. Práve tu by totiž malo byť utuženie pôdy redukované na minimum.
Výhodou jednoduchého systému je jeho ľahké pripojenie bez demontáže pneumatiky. Rýchlospojky sú naskrutkované namiesto vložky ventilu pneumatiky. Potom je možné meniť tlak vzduchu pomocou mobilných hadíc. Vďaka nízkym nákladom sa investícia do jednoduchého systému vyplatí už od 50 motohodín pri spracovaní pôdy.
Pokiaľ však podniky obhospodarujú veľké množstvo malých polí alebo aplikujú veľké objemy organických hnojív, by sa mali rozhodnúť pre profesionálny systém. S jeho pomocou je možné v kolesách traktora aj návesu počas dvoch až troch minút zvýšiť tlak vzduchu z 0,8 na 3 bary pohodlne z kabíny. Je to síce drahšia investícia, avšak pri dnešných cenách paliva výhodná. Podľa niektorých prepočtov, pri využití traktora 800 hodín ročne a pri striedavom nasadení na poli aj na ceste, sa zaplatí už po dvoch rokoch prevádzky.
Ako funguje regulácia tlaku vzduchu v pneumatikách
Všetky ponúkané profesionálne systémy pre centrálnu reguláciu tlaku vzduchu v traktore predstavujú vysoko sofistikované riešenia. Ich princíp práce je však v podstate podobný - jedným z dôležitých komponentov je regulačný ventil. V podstate ide o modifikovaný trojcestný kužeľový ventil, ktorého nastavenie vykonáva motorček na jednosmerný prúd. Ventil môže byť nastavený do jednej z troch polôh: plnenie, znižovanie tlaku či uzavretie.
Pokiaľ zodpovedá hodnota tlaku vzduchu v pneumatike nastavenej (tzn. požadovanej) hodnote, dostane ventil od riadiacej jednotky povel, aby zotrval v nulovej polohe. Pokiaľ je ale hodnota požadovaného tlaku vyššia, dostane ventil povel, aby doplnil vzduch do pneumatiky až po dosiahnutie zodpovedajúceho tlaku. Ak je naopak hodnota požadovaného nahustenia nižšia ako tlak v pneumatike, čo sa stane napríklad po príchode na pole, dostane regulačný ventil povel, aby tlak vzduchu v pneumatike zredukoval. Pri znižovaní tlaku prúdi vzduch z ventilu do prostredia.
Na každom ráfiku takejto pneumatiky sa nachádza uzatvárací kohút, s ktorým môže vodič systém na reguláciu tlaku vzduchu manuálne vypnúť. Takto pracuje jednookruhový systém; dvojokruhový systém má okrem pracovného ešte druhé ovládacie vedenie. To je zodpovedné za otváranie a uzatváranie ventilu pneumatiky v ráfiku. Otváranie sa uskutočňuje len po dobu, kedy pracovné vedenie vykonáva zmenu tlaku vzduchu v pneumatike. Na rozdiel od jednookruhového vedenia je systém dvojokruhového vedenia väčšinu času úplne bez tlaku.
Rovnako tak je vyriešený aj spôsob vedenia tlakového vzduchu do pneumatiky počas jazdy stroja. Pri prívesných strojoch sa bežne vzduch vedie do kolies cez ich nápravy. Tie sú uprostred prevŕtané, čo však nie je všetko. Ďalšie vŕtanie sa nachádza za miestom uloženia kolesa a funguje ako spojenie pre systém regulácie. Oba systémy tvoria kanál na vedenie vzduchu nápravou.
VarioGrip – prvý z profesionálnych systémov regulácie tlaku v pneumatikách
VarioGrip bol prvým systémom regulácie tlaku v pneumatikách, ktorý je plne integrovaný do ovládacieho konceptu traktora. Vyvinula ho spoločnosť Fendt a navrhnuté zariadenie umožňuje reguláciu tlaku vzduchu v pneumatike počas jazdy. Realizuje sa to prostredníctvom prstencovitej otočnej priechodky na náboji kolesa. Využíva sa kompresor traktora s upraveným ventilovým rozvodom, ktorý v priebehu siedmich minút môže zvýšiť hodnotu tlaku vzduchu v pneumatike o 1 bar. Naopak, k zníženiu tlaku v pneumatike o 1 bar, dôjde v priebehu dvoch minút. Pri použití uvedeného systému odpadá nutnosť prijímania kompromisných riešení, ktoré boli potrebné pri nastavení tlaku vzduchu v pneumatike traktora pri jeho striedavom pohybe po ceste a po poli. Obsluha traktora je o hodnote tlaku vzduchu v pneumatikách informovaná prostredníctvom Vario - terminálu, prípadne môže byť na informovanie využitý aj ISOBUS - systém.
Prínosom pre prax je možnosť regulácie tlaku v závislosti od druhu práce, pôdnych podmienok, preklzu, zaťaženia traktora alebo na ceste v závislosti od pojazdovej rýchlosti, zaťaženia a pod. Výsledkom je ekonomická výhoda pre majiteľa traktora, ktorá so sebou prináša zvýšenie plošnej výkonnosti, úsporu paliva pri práci na poli aj pri transporte po ceste, vyššie úrody vďaka ochrane pôdy a jej menšiemu utuženiu, nižšie opotrebenie pneumatík a teda ich dlhšiu životnosť.
Claas inovoval systémy v roku 2021
Výrobca techniky Claas inovoval systém na úpravu tlaku v pneumatikách CTIC a CTIC 2800 pre rok 2021. Systémy sú teraz k dispozícii už z výroby pre modelový rad traktorov AXION 900 a je možné ich dodatočne namontovať aj na traktory ARION 500 a ARION 600 a tiež na traktory AXION 8 AXION 900. Ovládanie je teraz možné cez terminály ISOBUS, a teda aj cez integrovaný dotykový terminál CEBIS.
Ovládanie systému sa vykonáva pomocou dotykového terminálu CEBIS alebo univerzálnych terminálov ISOBUS, ako je CLAAS S10 alebo nový CLAAS CEMIS 700. Ak je zodpovedajúcim spôsobom systém naprogramovaný, je možné prepínať medzi poľom, lúkou a cestou stlačením tlačidla na lakťovej opierke alebo na ovládacej páke CMOTION. Pri ťahaných strojoch, ako sú ťahané poľné postrekovače, a pri prívesoch či návesoch je teraz k dispozícii integrovaná regulácia tlaku v pneumatikách, ktorá rovnomerne ovláda všetky nápravy a kolesá.
Veľké traktory radu AXION 800 a AXION 900 s CEMOS môžu integrovať systém CTIC priamo do CEMOS. CEMOS pre traktory je systém, ktorý automaticky nastavuje traktor a náradie pre čo najefektívnejšiu prácu. Systém je založený na dialógu s obsluhou, ktorou krok za krokom vedie k optimálnemu nastaveniu. Skladá sa z troch základných krokov - nastavenie na farme, nastavenie na začiatku práce na poli a optimalizácia počas práce. Prepojením oboch systémov sa dosiahne inteligentné dynamické nastavenie tlaku v pneumatikách na základe interakcie s údajmi zaznamenanými senzormi traktor. Vďaka tomu sa zníži preklz kolies, škodlivé účinky na pôdu a zníži sa aj spotreba paliva a zároveň sa zvýši výkonnosť.
Najvýkonnejší systém CTIC 2800 ponúkne prietok vzduchu až 2 800 l.min -1. Pri pneumatikách (600/70 R28 a 710/70 R38) je čas iba 1 minúta a 20 sekúnd, ktorý je potrebný na vytvorenie tlaku od 0,8 do 1,8 baru. Jednotlivé hodnoty tlaku je možné ukladať do pamäte. Pri systéme CTIC 2800 sa montuje výkonný kompresor priamo na traktor.
Systémy pre reguláciu tlaku v pneumatikách CTIC sú teraz k dispozícii už z výroby u veľkých traktorov radu AXION 900 Stage V. Okrem toho je možné novú generáciu CTIC a CTIC 2800 dovybaviť traktory radu ARION 500, ARION 600, AXION 800 a AXION 9 výroby. Nová generácia CTIC zostáva v súlade s predpismi o cestnej premávke. Schválenie TÜV alebo špeciálna homologácia traktora nie sú nutné. Vonkajšia šírka traktora s týmto systémom zostáva pod 3 metre.
Aj John Deere 8R novo s centrálnou reguláciou tlaku v pneumatikách
V súčasnosti je už možné objednať si priamo z výroby aj nový, plne integrovaný systém regulácie tlaku v pneumatikách pre traktory John Deere radu 8R. V rámci modelového roku 2022 prichádza s niekoľkými inováciami. Rad zahŕňa kolesové traktory 8R, dvojpásové traktory 8RT a štvorpásové traktory 8RX. Pre kolesové varianty traktorov 8R bude novo k dispozícii centrálny systém pre reguláciu tlaku v pneumatikách s názvom Central Tire Inflation System (CTIS).
Nastavenie vhodného tlaku v pneumatikách u veľkých traktorov zaberie nejaký čas a väčšinou vyžaduje špeciálne vybavenie či príslušenstvo na zníženie tlaku v pneumatike. John Deere CTIS tento proces zjednoduší na traktoroch 8R vybavených odpruženou nápravou ILS. Pokiaľ obsluha zvolí (na displeji v kabíne) nastavenie "cesty", CTIS zvýši tlak v pneumatikách, vďaka tomu sa zvýši efektivita pri premávke po ceste, zníži opotrebenie pneumatík, zvýši kvalita jazdy a ovládateľnosť stroja. Pokiaľ obsluha zvolí nastavenie "pole", CTIS tlak v pneumatikách zníži, čím sa zníži preklz kolies a zväčší kontaktná plocha pneumatík. Ovládanie systému sa vykonáva pohodlne z kabíny.
John Deere taktiež reaguje na dopyt zákazníkov po pneumatikách vhodných pre vyššie výkony a ponúka stále širší sortiment pneumatík s konštrukciou VF (Very High Flexion). Vďaka tomu môžete bezpečne pracovať so skutočne nízkym tlakom v pneumatikách aj pri vysokom zaťažení.
Nové vybavenie aj pre traktory STEYR
Šetrime palivo spôsobom, ktorý zároveň chráni našu pôdu – aj pod týmto heslom STEYR teraz ponúka účinný systém zmeny tlaku v pneumatikách, ktorý zaisťuje väčšiu ochranu pred zhutnením pôdy. To umožňuje dosiahnuť významné úspory pri spotrebe paliva. Zákazníci si môžu novo priamo z výroby objednať inštaláciu systému centrálneho hustenia pneumatík Terra Care (CTIS).
Nový systém kontroly tlaku v pneumatikách je k dispozícii pre traktory od modelového radu STEYR Profi až po najsilnejšieho koňa STEYR Terrus CVT, teda pre traktory s výkonom 115 až 300 koní. Všetky komponenty systému CTIS boli optimalizované tak, aby dokonale pasovali k jednotlivým modelovým radom. Okrem toho, výrobca traktorov a výrobca systému CTIS vyvinul špeciálne pre značku STEYR nové intuitívne užívateľské prostredie, ktoré je dostupné pre stroje vybavené ISOBUS.
Celá konštrukcia a komponenty sú vyrobené z nerezovej ocele, mimo jednej vzduchovej hadice. Tým je eliminované riziko kondenzácie alebo poškodenia mrazom. Hustenie a upúšťanie pneumatík je možné pri všetkých rýchlostiach a systém je možné ručne deaktivovať. Na prianie je možné traktor vybaviť vysokokapacitným vzduchovým kompresorom so zásobníkom na skrátenie doby nafukovania na minimum. Jediná riadiaca jednotka reguluje tlak v predných aj zadných pneumatikách a zároveň na všetkých pneumatikách pripojeného zariadenia. To znamená, že je znížený tlak na pôdu v dôsledku regulácie tlaku v pneumatikách. Systém je možné tiež dodatočne nainštalovať na ľubovoľný počet závesných strojov, prívesov a pod.
Záver
Dôležitým predpokladom pre dosiahnutie optimálneho využitia výkonu motora traktora, s cieľom zvýšenia ťahovej účinnosti pri práci traktora v súprave, je správne nahustenie pneumatík. Práca so zle nahustenými pneumatikami má vplyv nielen na samotnú efektívnosť využitia výkonu motora traktora, ale aj na opotrebenie pneumatík a v neposlednom rade na zbytočné utláčanie (zhutňovanie) pôdy, čo má aj ekonomický dopad. Nízky tlak v pneumatikách pri poľných prácach obmedzuje zhutňovanie pôdy a chráni jej štruktúru znížením preklzu kolies a vzniku vyjazdených koľají, ktoré majú vplyv na spotrebu paliva. Súčasne dochádza k zlepšeniu ťahových vlastností a komfortu. Vyšší tlak v pneumatikách pri preprave naopak zlepšuje jazdné vlastnosti pri súčasnom znížení valivého odporu a opotrebovaní pneumatík. V oboch prípadoch ako na poli, tak aj na ceste, môžete očakávať aj nižšiu spotrebu paliva. S tým súvisí nižšie množstvo vypustených emisií CO2 , ktoré je prínosom pre životné prostredie a poľnohospodári tak profitujú z vyšších úrod a nižších prevádzkových nákladov. Štúdie univerzity South Westphalia University of Applied Sciences preukázali, že napr. pri ročnej spotrebe nafty v hodnote 20 000 EUR, môže systém centrálneho hustenia pneumatík ušetriť až 2 000 EUR. Ďalším významným benefitom je aj už viackrát spomínaná ochrana pred zhutnením pôdy.
Je zrejmé, že konštrukcia pneumatík sa bude aj naďalej zdokonaľovať a prispôsobovať požiadavkám moderných strojov. Týka sa to predovšetkým použitia pre vysoké nosnosti, ale aj rýchlosti a zároveň sa musí plniť aj požiadavka byť čo najšetrnejší k pôde. Veľkým posunom v konštrukcii poľnohospodárskych pneumatík sú dnes hojne používané technológie pružnej bočnice umožňujúcej maximálnu nosnosť za súčasného nižšieho hustiaceho tlaku, čo zlepšuje trakčné vlastnosti a ochranu pôdy pri použití ťažkých strojov. Napr. pri plášťoch Mitas používa konštrukciu pružnej bočnice rad SFT (Super Flexion Tires) a tiež nové generácie plášťov IF (Improved Flexion) a VF (Very High Flexion). Oproti štandardným radiálnym plášťom majú VF pneumatiky pri rovnakom hustení zhruba o štyridsať percent vyššiu nosnosť.
Z aktuálnych trendov je zrejmé, že centrálne riadenie tlaku hustenia pneumatík sa pravdepodobne onedlho stane nevyhnutnou výbavou mobilných strojov možno rovnako, ako sú dnes GPS navigácie. Dôležité je, že aj samotní výrobcovia i predajcovia poľnohospodárskej techniky sa snažia čo najviac vychádzať v ústrety poľnohospodárom a na základe výsledkov svojich testovaní odporúčajú najvhodnejšie kombinácie pneumatík pre dané výkonové triedy traktorov a v niektorých prípadoch aj konkrétne súpravy.