Підвищення ефективності та економічності наявного трактора
З стародавніх часів людина хотіла для полегшення свого життя, перекласти найбільш важку роботу на машини. Для механізації сільськогосподарських робіт були винайдені механізми, здатні реалізувати на той час найбільш прогресивні технології. Для їх приводу використовувавсь відповідний тяговий засіб.
Пройшли століття, але вказана концепція не змінилась. Для кожного періоду пропонувались технології, у відповідності до яких науково обґрунтовувалась система сільськогосподарських машин та енергозасоби для агрегатування з ними.
Нині техніка та технології розвиваються досить стрімко. Фахівці старшого покоління ще пам’ятають період, коли для виконання просапних робіт потрібен був трактор з потужністю двигуна 40-50 к.с. (Т-40/Т-40А, МТЗ-50/52), а для робіт загального призначення – близько 75 к.с. (Т-74, ДТ-75). Вказаних потужностей на той час було досить для забезпечення механізованих сільськогосподарських робіт по існуючих технологіях.
Нині для стабільного виконання заданих робіт потрібна потужність близько 40-45 к. с. на метр захвату машини. Таким чином, використання нових технологій вимагає застосування не тільки нових сільськогосподарських машин а і більш потужних тракторів.
В якості енергозасобу для машин, що відповідають новим технологіям, потрібен трактор з двигуном близько 200-300 к.с. Ця тенденція явно простежується при аналізі тракторного парку провідних зарубіжних тракторобудівних фірм.
Досвід успішних господарств впевнено вказує, що лише при використанні самої передової техніки є можливість стабільно розвиватись.
Але ціна…Часто вона виявляється захмарною і просто недосяжною для пересічних аграріїв. Та, навіть якщо і вдалось придбати новітній закордонний трактор, то його ціна значною мірою буде впливати на собівартість вирощеної продукції, а строк окупності виявиться надто великим.
Існує і альтернативний шлях – модернізувати наявні трактори встановленням більш потужного та економічного двигуна та вдосконалити коробку передач. Таким чином, при мінімальних затратах з’являється можливість отримати трактор, здатний агрегатуватись з перспективними сільськогосподарськими машинами в енергозберігаючих технологіях.
В тракторах типу Т-150К закладені можливості їх глибокої модернізації. Це підтверджується постійним вдосконаленням їх конструкції та багаторічним випуском нових серій модернізованих машин.
Наступила черга модернізації і силового блоку.
За критеріями потужність-економічність-тяга-ціна оптимальними є двигуни виробництва Мінського моторного заводу (ММЗ). Ці двигуни завоювали прихильність механізаторів і фахівців своїми високими техніко-економічними показниками.
Розглянемо більш детально переваги найбільш розповсюджених двигунів Д-260.4 (210 к.с.) та Д-262.2S2 (250 к.с.), що користуються особливим попитом у аграріїв.
Підвищення потужності до 210 або 250 к. с.
Сучасні комбіновані сільськогосподарські машини вимагають високого тягового зусилля, яке забезпечується підвищеною потужністю двигуна. Збільшення потужності - це не тільки забезпечення якісного виконання технологічного процесу, це і значне підвищення продуктивності. Таке агрегатування трактора дозволяє зменшити кількість проходів по полю, скоротити до мінімуму розриви між технологічними операціями, що кінець кінцем дозволяє зменшити витрату палива на обробіток культури і підвищити її врожайність.
Великий крутний момент - Д-260.4 – 813Н•м
Динаміку розгону трактора насамперед визначає крутний момент, що реалізується на ведучих колесах. Він є найважливішим динамічним показником і характеризує тягові можливості двигуна. Чим більший крутний момент - тим швидше розганяється трактор і тим більші сили протидії (наприклад, при русі в гору) він здатний долати без додаткового перемикання передач.
Високий коефіцієнт пристосованості (запас крутного моменту) у Д-260.4 – 24%
Для подолання найбільших миттєвих сил протидії потрібний більший крутний момент, максимально зміщений до мінімальних оборотів. Його значення визначається відношенням максимального крутного моменту, до номінального, що розвивається двигуном на номінальній потужності при номінальній частоті обертання колінчастого валу. Він у надувного двигуна Д-260.4 значно більший ніж у безнаддувного, наприклад, ЯМЗ-236М2.
Економічність - питома витрата палива Д-260.4 – 216 г/кВт•ч
Вища повнота згорання палива у дизеля Д-260.4 забезпечується застосуванням регульованого турбонаддува і інтеркулера охолоджування наддувочного повітря. Перш за все це дає можливість досягти заданих характеристик силового агрегату при менших габаритах і масі, чим у разі застосування «атмосферного двигуна». Звідси витікає ще один важливий наслідок: у турбодвигуна краща паливна економічність. Адже він компактніший і навіть при однаковій потужності з «атмосферним двигуном» ефективно витрачає паливо. У нього менша тепловіддача, насосні втрати і відносні втрати на тертя. Економії палива сприяє і вищий крутний момент при низьких частотах обертання колінчастого валу. Крім того, у турбодвигуна кращі екологічні показники. Менше споживання палива «при інших рівних» означає менші сумарні викиди шкідливих речовин.
Як показали випробування, проведені в Українському науково-дослідному інституті прогнозування і випробування сільськогосподарської техніки і технологій (УКРНДІПВТ) ім. Л. Погорілого, завдяки газотурбінному регульованому наддуву і проміжному охолоджуванню повітря, застосуванню сучасних матеріалів і технологій, мінські двигуни є новим сучасним поколінням енергоустановок для тракторів і комбайнів. При роботі тракторів ХТЗ і ХТА-200 «Слобожанец» на номінальному навантаженні, витрата палива при виконанні однакових робіт у трактора, обладнаного дизелем Д-260.4 на 15-20% менше, ніж у такого ж трактора, обладнаного безнаддувним двигуном ЯМЗ-236М2 або ЯМЗ-236Д.
Надійність, простота обслуговування і ремонту
Дизель Д-260.4 створений конструкторами Мінського моторного заводу спеціально для тракторів і комбайнів. У нього втілені всі кращі напрацювання добре відомого Д-240. Двигун постійно удосконалюється, підвищується його надійність і ресурс. На шляху від Д-260.1 (135 к.с.) до Д-260.4 (210 к.с.) цими доопрацюваннями стали: установка нових чеських деталей циліндро-поршневої групи і регульованого турбокомпресора з тиском до 2 атм., збільшення діаметру поршневого пальця від 38 до 42 мм, застосування ярославського ТНВД, а потім і ТНВД фірми MOTORPAL і BOSCH, вдосконалення водяного насоса, збільшенням опор його валу до 3-х підшипників. Крім того установка картера маховика (задньої балки) дозволила підвищити надійність і ресурс кріплення елементів трансмісії.
Всі названі удосконалення дозволили створити практично новий двигун Д-260.4-432 (489) потужністю 210 к.с, а з ним і більш потужний і економічний трактор, надійність і продуктивність якого вже перевірена в період експлуатації на полях України і Росії.
Крім того, на тракторах ХТА-200 «Слобожанец» і тракторах ХТЗ обладнаних двигуном Д-260.4 застосовується сучасне однодискове зчеплення німецької фірми LUК (добре збалансоване); спеціально розраховане на потужність до 250 к.с. Застосовується також двоступеневе очищення повітря від пилу, де на першому ступені встановлений передочищувач повітря з ежекторним відсмоктуванням пилу, а на другому ступені - сучасний повітряний фільтр, що складається з двох фільтрувальних елементів, що виготовляються з високоякісних матеріалів.
Для підтримки оптимального теплового стану двигуна і виключення його перегріву в системі охолоджування використовується 9-ти лопатний вентилятор підвищеної продуктивності і водяний радіатор більшої теплопередачі із 6ма рядами трубок в серцевині, де в кожному замість 42 трубок встановлені 63.
Двигун Д-260.4 – рядний, добре вписується в компоновку трактора, має легкий доступ до агрегатів для технічного обслуговування і ремонту. Він має меншу вагу, чим двигун ЯМЗ-236М2 (ЯМЗ-236Д) і більш урівноважений. Менша вібрація значно зменшує навантаження на деталі двигуна, підвищуючи їх ресурс і не викликає порушення герметичності очисника повітря і трубопроводів подачі повітря.
Продуманість конструкції двигуна Д-260.4 спрощує процес його ремонту. Мережа сервісних центрів по обслуговуванню і ремонту мінських двигунів розвинена. Запасні частини не дефіцитні. У зв'язку з меншим числом замінюваних деталей при ремонті, вартість ремонту Д-260.4 порівняно з ЯМЗ-236М2 дешевше на 1/3.
В цілому можна відзначити, що модернізований трактор з двигуном потужністю 210-250 к.с. завдяки своїй «оптимальній універсальності» агрегатується з найбільшим типажем сучасних сільськогосподарських знарядь, забезпечує своєчасне і якісне виконання всіх технологічних операцій в рослинництві і є базовим трактором для господарств з площею від 1500 до майже 4000 гектар.
Двигун Д-262.2S2 для Т-150
Для забезпечення необхідних тягових та швидкісних режимів трактора типу ХТЗ-170, ХТЗ-172, Т-150К ХТЗ-172, Т-150К, які необхідні для сучасних енергозберігаючих та комбінованих сільськогосподарських машин, доцільно встановити на ньому двигун Мінського моторного заводу ММЗ Д-262.2S2. Його особливістю є не тільки висока потужність (250 к.с.) і крутний момент (1120 Н.м), а і оптимальна швидкісна характеристика, яка забезпечує постійну потужність та підвищення крутного моменту при збільшенні навантаження.
Вказані характеристики не поступаються закордонним двигунам. І це при значно меншій ціні двигуна та менших експлуатаційних витратах.
При наявності такого двигуна з’являється можливість виконувати технологічні операції на вищих швидкостях, а, відповідно, підвищується продуктивність та зменшується витрата палива на одиницю виконаної роботи.
За рахунок модернізації штатної коробки передач вона не тільки підсилюється, а і підвищуються швидкості на передачах. Тобто вона стає “швидкісною”.
Потужний двигун ММЗ Д-262.2S2 (250 к.с.) + модернізована “швидкісна” коробка передач дає можливість використовувати трактор на вищих швидкостях при агрегатуванні з сучасними важкими та комбінованими машинами.
Досвід експлуатації модернізованих тракторів вказує, що на найбільш енергоємних операціях, де потрібне високе тягове зусилля, кращі показники мають трактори, оснащені більшими шинами типу 23,1R26. Це забезпечує збільшення продуктивності агрегату, підвищення якості виконаної роботи та зменшення погектарної витрата палива.
За світовий день модернізований трактор типу ХТЗ-170, оснащений таким двигуном, забезпечує економію палива до 100 літрів!
В цілому можна відмітити, що модернізований трактор потужністю 250 к.с. агрегатується з значною кількістю сучасних вітчизняних та закордонних сільськогосподарських знарядь, та стає базовим трактором для господарств.
Таким чином модернізація трактора – це не просто установка нового економічного двигуна – це додання йому нових властивостей, що забезпечують можливість використання в перспективних технологіях в агрегаті з новими високопродуктивними і комбінованими машинами при мінімальній питомій витраті палива. Такий шлях – найбільш раціональний для отримання максимального прибутку при мінімальних витратах.