Tractorul electric, o optiune de luat in calcul in viitorul apropiat

Actionarea electrica este deja disponibila pentru anumite tipuri de vehicule agricole, dar poate fi o realitate practica pentru tractoarele de baza sau va ramane visul unui inginers Viitorul agriculturii, stim bine, priveste tehnologia care va tine cont de mediu. Asadar, este o optiune practica sa trecem la utilajele grele destinate agriculturii, actionate electrics Aceasta este tema unei analize publicata in revista de specialitate New Technologies, pe care v-o prezentam in editia de fata a revistei infoFERMA.
Totul in tacere
Deschideti usa, intrati in cabina, rotiti cheia si, tacere. Dar nu va faceti griji, nu este timpul sa priviti sub capota tractorului, pentru a afla de ce motorul nu va porni in aceasta dimineata rece, canda va asteapta 100 de bovine sa le hraniti. In schimb, inginerii de la John Deere va propun un tractor cu un motor electric care livreaza 130 kW 174 CP, cu alimentare continua la transmisia regulata cu 24 de trepte.
Insa, in timp ce incarcatoarele si alimentatoarele cu acumulator pot fi cumparate astazi, transmisia electrica pentru tractoarele agricole traditionale pare sa fie, inca, un fel de vis, chiar daca avantajele principale citate de producatorii de incarcatoare Avant, Kramer si Weidemann si producatorul de tractoare Meyer, sunt usor de apreciat: functionare silentioasa si emisii zero ale vehiculului, in limitele cladirilor agricole, ale serelor si halelor de depozitare.
De asemenea, exista emisii scazute sau zero la producerea de energie electrica, daca energia de incarcare a bateriilor este creata din surse regenerabile in ferma. La acestea se adauga costuri de functionare mai mici, provenite de la o sursa de energie mai ieftina decat motorina. Bateria pentru aceste vehicule este o optiune practica, partial, datorita cererii de putere relativ scazuta si utilizarii intermitente, intr-o rutina previzibila, care lasa timp pentru reincarcare.
Exigente sporite
Cu toate acestea, tractoarele care manipuleaza lucrari in sol, care tracteaza semanatori, remorci grele sau echipamente de recoltare sunt mult mai exigente si au nevoie de o mare putere, pe perioade mai lungi de preferinta o zi intreaga, pentru a concura cu motorina. Insa, unitatea electrica beneficiaza de uriase avantaje:
– Emisii zero
-Exploatare mai ieftina, mai ales atunci cand este incarcat cu energie regenerabila, produsa in ferma
-Mai putin zgomot si vibratii
-Componente mai putine
-Oportunitati mai mari de a controla individual rotile
-Flexibilitate sporita, pentru a varia viteza de deplasare
Pornind de aici, exponentii acestor tehnologii sunt plini de speranta ca, dupa cum majoritatea producatorilor de autovehicule majore se alatura pietei in crestere a automobilelor electrice, dezvoltarea bateriilor pentru tractoare grele, in termeni de durata a energiei si timp de incarcare, se va imbunatati, iar costurile componentelor vor scadea.
3100 de cicluri
Acest lucru a stimulat interesul reinnoit in cercetarea din domeniul energiei electrice pentru tractoare, cum ar fi proiectul de furnizare a energiei durabile pentru masini agricole Sesam. Proiectul este condus de Universitatea de cercetare tehnica din Kaiserlautern, situat la 60 km vest de fabrica de tractoare John Deere, din Mannheim si a primit sprijin financiar din partea Ministerului federal german pentru afaceri economice si energie.
In timp ce tractoarele de dimensiuni reduse cu baterii au fost testate inainte, cercetatorii Sesam spun ca prototipul lor este primul tractor electric de inalta performanta alimentat de la baterie, pentru a oferi o functionalitate completa pentru aplicatiile agricole. Acestia sustin aceasta afirmatie prin folosirea tractorului de 130 kW 174 CP, care are la baza seria John Deere 6R, construit in Mannheim, la care s-au atasat pentru testari succesive un pulverizator, un cultivator, un tanc de lichide si o remorca pentru insilozare.
Cercetatorii afirma ca, folosind tehnologia actuala, o incarcare a bateriei dureaza pana la patru ore de functionare in aplicatii mixte tipice sau pentru aproximativ 55 km de transport. Timpul de incarcare a bateriei, proiectat sa suporte 3100 de cicluri de incarcare, este de aproximativ trei ore, iar energia de franare este recuperata prin capacitatea de incarcare inversa, cu o eficienta mai mare de 90%.
Un motor electric de 15kW asigura o propulsie aproape silentioasa, in timp ce un motor de 22kW conduce sistemul hidraulic obisnuit care actioneaza bratele de ridicare, echipamentul atasat si sistemul de directie cu patru roti. Inginerii evidentiaza, de asemenea, potentialul de reducere a costurilor de operare, la un tractor optimizat pentru a exploata eficienta ridicata a energiei electrice si numarul de componente de antrenare si de intretinere.
Controlul tractiunii
Energia electrica are un potential si mai mare, atunci cand este utilizata in mod particular, mai degraba decat ca un inlocuitor pentru un motor diesel, asa cum a stabilit un alt proiect de cercetare, de la Universitatea Tehnica din Dresda. Cercetatorii au lucrat cu o versiune hibrid diesel-electric a tractorului specializat cu tractiune integrala produs de producatorul elvetian RigiTrac, care are in mod normal un motor Deutz de 74 kW sau 80 kW 101 CP sau 110 CP, si un sistem hidrostatic cu doua raze.
Pentru proiectul de cercetare, tractorul a primit un motor Deutz de 91 kW 126 CP, alimentand un generator de 650 CP, 85 kW si motoare individuale la fiecrae roata. Aceasta dispunere si echipare a oferit noi oportunitati de control al dinamicii vehiculului, fie prin vectorizarea cuplului, fie prin reglarea separata a vitezei axelor din fata si din spate. Actionarea electrica cu ajutorul motoarelor individuale cu roti de pe tractorul prototip multifunctional Trac, a permis tractiunea integrala si controluldirectiei pe toate rotile, de la axele telescopice inguste, pentru deplasarea pe sosea, si latime, pentru un sistem de trafic echivalent ecartamentului tramvaielor.
Motoare individuale pe osii
Atunci cand un motor electric unic este utilizat pentru alimentarea unui sistem de transmisie conventional, unghiul de directie ramane limitat de axele trapezoidale si viteza relativa a axelor fata si spate, care trebuie sa ramana constanta, pentru a evita transmiterea miscarii de wind-up. Insa, utilizarea motoarelor individuale pe osii conventionale elimina problema de lichidare si ofera ocazia de a creste separat viteza rotii din fata sau spate acolo unde ar fi avantajoasa.
La randul ei, distribuirea cu axe, spre fascicul, prin introducerea motoarelor electrice pe fiecare roata, ofera alte posibilitati, inclusiv controlul sofisticat al tractiunii si vectorizarea cuplului pentru stabilitate. Ea elimina, de asemenea, tensiunea mecanica inerenta unei transmisii conventionale a osiei, reduce componentele mecanice implicate si elibereaza constrangerile legate de aspectul vehiculului.a
Ecartament variabila
Aceasta ultima atractie, aceea a tractoarelor agricole actionate electric, este exploatata si de echipa olandeza din spatele Multi Tool Trac, un tractor special pe baza de ampatament, care poate actiona cu dispozitive electrice in pozitii de montare fata, mijloc si spate, pentru cea mai buna distributie a greutatii si pentru a efectua mai multe treceri sau operatiuni dintr-o data. De asemenea, tractorul este proiectat in functie de sistemele de trafic controlat, astfel incat axele reglabile la putere sa prelungeasca setarea latimii ecartamentului, de la 2,25 m., pentru calatoria pe sosea, la 3,25 m., atunci cand efectueaza lucrari. Actionarea electrica a fost aleasa pentru versatilitatea sa de instalare, controlul vitezei fine si cuplul instant la inaltime, care ofera o putere mare de tragere.
La randul ei, compania New Holland a explorat puterea celulelor de combustibil pe baza de hidrogen, pentru a produce tractoare cu motor electric. Dar tehnologia, desi viabila, din punct de vedere ingineresc, are nevoie de costuri mai mici, pentru a fi viabila si economic. Motorul prototip cuprinde un motor diesel cu sase cilindri si un generator de 160 kW 210 CP, care poate fi utilizat ca un dispozitiv de extindere a gamei de baterii 30kWhr, la care se adauga patru motoare electrice cu o putere nominala de 22kW, pana la maxim 44kW.
Noua arhitectura a vehiculului permite cabinei mobile sa se aseze pe sinele sasiului deasupra ampatamentului de 5,5 m, astfel incat operatorul sa poata fi pozitionat ori de cate ori asigura pentru cea mai buna vizibilitate si confort, in diferite diferite aplicatii. Primul prototip a fost testat incepand din 2015, a fost urmat de un al doilea construit anul trecut, rezultatele testului conducand la o reproiectare ulterioara, planificata in 2018.
Eficienta maxima la amestecul furajelor
Mecanismul de alimentare cu autopropulsie de 8 kWm, Siloking Truckline, are o putere electrica de 100%, promitand costuri reduse de functionare si intretinere, in comparatie cu echivalentul sau alimentat cu motor clasic. Acest lucru este valabil mai ales in cazul fermelor care genereaza energie din surse regenerabile.
Siloking Truckline dispune de un motor electric de 18kW, montat pe puntea fata, pentru actionare la sol cu o viteza de pana la 25 km/h si un motor de 15 kW, pentru alimentarea snecului de amestecare, despre care producatorul german Mayer afirma ca este suficient pentru a rupe baloturile rotunde si pentru a produce un amestec omogen de ingrediente. Potrivit companiei, o incarcare a bateriei este suficienta pentru trei amestecuri pentru pana la 100 de vaci de lapte, cu o optiune mai mare pentru baterii de pana la cinci cicluri de amestecare pe zi.
In toate celelalte privinte, masina este identica celor echipate cu motoare clasice. Iar membrii echipei Multi Tool Trac anticipeaza lansarea unui produs comercial in anii 2019 sau 2020 si, deoarece fermierii investesc in energia regenerabila, sunt convinsi de un viitor sanatos pentru tractoarele cu tractiune electrica si alte vehicule agricole actionate electric.

infoFERMA Magazin