Tradicionalna metoda uporabe PTO – kardanskog vratila ili hidrauličnog ulja u cijevi za prijenos snage s traktora na različita oruđa tj. priključke, također je ozbiljno ugrožena od strane električnih motora i vodova. Nekoliko kompanija predstavilo je poljoprivredne priključke pokretane električnom energijom. Njemački proizvođač prikolica visoke tehnologije „Fliegl“, na primjer, prikazao je na izložbi „Agritechnica“ električno pokretanu osovinu prikolice i predvidio je da bi klasična kardanska vratila mogla postati stvar prošlosti u razdoblju od 15 godina. Švicarski proizvođač traktora, „Rigitrac“, otišao je još dalje i predstavio svoj u potpunosti dizelsko-električni traktor. Proizvođači motora moraju ulagati sve veće napore kako bi smanjili ispuštanje štetnih čestica i dušikovih oksida iz ispušnih sustava te smanjili potrošnju goriva. Priključci pokretani električnom energijom predstavljaju dobar način da se taj cilj i postigne.
Prednosti električnog pogona
Kod električnom energijom pogonjenih oruđa ne postoji problem zagrijavanja, buke i neučinkovitosti hidrauličnih pogona ili nezgrapnosti kardanskog vratila. Maksimalni okretni moment postiže se od trenutka pokretanja, a navodi se i moguća ušteda goriva do 5%. Preciznost je također na višoj razini. Električni motori osiguravaju pumpu ili ventilator s gotovo neograničenim opsegom brzina rotacije, a broj okretaja moguće je promijeniti u milisekundi. To donosi bolju fleksibilnost i precizniju uporabu, kao i točnije pokretanje i zaustavljanje stroja. Uz to, broj okretaja priključka može se podesiti neovisno o broju okretaja motora, a to znači da se visoki učinak može održavati pri niskim okretajima motora i kad je motor opterećen, što ostavlja veću zalihu snage potrebnu za rad pri vuči ili agrotehničkim zahvatima na terenu.
Može li se generirana električna energija koristiti samo za pogon oruđ a? Postoje i druge prednosti koje se mogu iskoristiti u traktoru. Pomoćni i sporedni sustavi pogonjeni električnom energijom mogu se spremiti na pogodna mjesta, npr. kompresor klimatizacijskog uređ aja može se smjestiti ispod sjedišta. Slično tome, spajanje s uređ ajem poput razbacivača gnojiva postaje znatno jednostavnije, budući da se koriste samo dva konektora za jednostavan „plug-n-play“ sustav.
Začetnici razvoja sustava
„John Deere“ je predvodnik ovog trenda. Nakon revolucionarnog modela traktora 7430E i 7530E iz 2008. g. novi traktor koji generira elektricitet pušten je od svibnja ove godine u prodaju u obliku njihovog modela 6210RE. S modelom 6210RE postignut je potpuno novi razvoj. Do sada, traktor je pokretao priključke pomoću priključnog vratila ili koristeći bezstupanjsku hidrauliku. John Deereovo električno rješenje sada kombinira prednosti oba ta načina, isporukom snage dok je u pokretu za upravljanje motorom na električni pogon koji se koristi za priključke, što pruža bolju učinkovitost i veću preciznost rada. Prilikom rada s rasipačem gnojiva primjerice, poljoprivrednik će moći prilagoditi omjer primjene i diskovi rasipača će reagirati u nekoliko milisekundi, što znači uštedu u gorivu, kao i repromaterijala. Osim toga, PTO pogonski sklop više neće biti potreban. Bit će dovoljno priključiti dvije spojnice i jednostavnije će se koristiti potreban priključak. Tvrtka „Belarus“ je još 2009. g. impresionirala mnoge sa svojim 295 KS snažnim traktorom, koji generira 175 kW istosmjerne struje, ali detalji o daljnjem napretku tog projekta nisu predstavljeni. Tvrtka „Same Deutz-Fahr“ je još jedan proizvođač traktora koji se uključio u ovu utrku. Surađuje s njemačkim proizvođačem mjenjača „ZF“ – koji ujedno izrađuje 70% prijenosa „Same Deutz-Fahra“ – koji je uključen u proizvodnju novog tipa električnog generatora za model sa 224 KS pod nazivom Agrotron TTV 630. Ovaj model je opremljen s dvije 400 V AC i jednom 230 V AC utičnicom, uz dodatne 24 V i 12 V DC jedinice i ima sposobnost proizvesti 50 kW (68 KS) kontinuirane snage. „Rigitracov“ dizelsko-električni traktor EWD 120 je vjerojatno još uvijek najradikalniji primjer tih vrsta vozila. Razvijen u suradnji s Dresdenskim tehničkim sveučilištem, traktorov 120 KS snažan Deutzov motor razvija 85 kW (115 KS), što je dovoljno za razvijanje najveće brzine od 65 km/h.
Učinkovitost električnog pogonskog sklopa
Izračunato je da električni pogoni u prenošenju snage imaju učinkovitost od 90%. U usporedbi, kod većine hidrauličnih sustava učinkovitost iznosi oko 75%. Vratila su sama po sebi možda učinkovita, ali remeni i lanci koji su često u takvim sustavima prisutni, ponekad su poprilično loši u prijenosu snage. „Rigitracov“ električni pogon, na primjer, radi sa 85% učinkovitosti, u usporedbi sa 65 – 70% učinkovitosti koliko ostvaruju hidrostatske jedinice koje se koriste na standardnim modelima ovog proizvođača. Koju količinu električne energije može traktor proizvesti, ovisi o veličini traktora. „Belarus“ je bio u stanju proizvesti 172 kW (234 KS) istosmjerne struje. „Rigitracov“ traktor razvija 80 kW (109 KS), „Deutz“ 50 kW (68 KS), dok „John Deereov“ 6210 RE razvija 20 kW (27 KS) konstantne snage. Generatori se mogu instalirati na početak ili kraj vratila ili ih može pogoniti koljenasto vratilo. „John Deere“ i „Same Deutz-Fahr“ preferiraju potonje, dok istovremeno neke kompanije nastoje razviti generatore pogonjene klasičnim vratilom koji bi bili u stanju razviti do 100 kW (136 KS) snage. Proizvođački div „GKN Walterscheid" je jedan od njih i u ponudi ima svoj EPower generator koji se može montirati na prednji i zadnji dio vratila. Može proizvesti 20 kW (27 KS) struje pri 650 okretaja vratila u minuti pa sve do 100 kW (136 KS) pri 900 okretaja/min. Uz generatorsku jedinicu, tu su i integrirani hladnjak i izmjenjivač topline u svrhu hlađenja elektronike.
Prednosti instaliranja generatora izvan traktora
Generatori koji se montiraju na vratilo nude fleksibilnost proizvodnje električne energije na konvencionalnim traktorima, unatoč tome što velika duljina i obujam generatora može biti smetnja. Priključci koji su prikladniji za uporabu električne energije od drugih su oni koji imaju manje zahtjeve za snagom (npr. 5 – 8 KS zahtijevaju prskalice, balirke, razbacivači gnojiva). Također, prikladni priključci su oni koji imaju pogone smještene dalje od stražnjeg kraja traktora te uključuju uporabu nezgrapnih lanaca i klinova. U tom slučaju, cijevne instalacije električnog motora se mogu izvesti znatno fleksibilnije. Njemački proizvođač rasipača/razbacivača „Rauch“ je prvi razvio oruđe pokretan električnom energijom. U međuvremenu, „Amazone“ je lansirao svoj model vučene prskalice pod nazivom UX eSpray, koji zahtijeva svega 24 kW (33 KS) snage za pogon crpki, regulatora tlaka, sustava miješalica i elektronike. Priključci kojima je potrebna veća snaga će se vjerojatno morati koristiti u odgovarajuće vrijeme, ali npr. velike drljače mogu crpiti snagu i od 30 KS/m ovisno o uvjetima tla. Tvrtka „Lemken“ je razvila prototip s električnim motorom zasebno za svaki pogon, koji je također bio prikazan na sajmu „Agrotehnica“. Hidrostatikom pogonjene samohodne prskalice i kombajni bi se također mogli priključiti ovom trendu. Kompleksni pogonski sklopovi mogli bi biti pojednostavnjeni u svrhu smanjenja broja remenja i suvišnih komponenata, a stroj bi mogao raditi na manjem broju okretaja uz održavanje maksimalne brzine kretanja. Električna energija može pokretati otprilike bilo što. Dijelovi poput pogona hladnjaka i crpki rashladne tekućine ne moraju se više bazirati na sustavu remena tako da se brzina može kontrolirati prema temperaturi motora. To je znatno učinkovitije od viskoznosparenih jedinica i osigurava da, dok ne postoji nedostatak hlađenja, hladnjak ili ventilator ne mora raditi dok to nije potrebno. Kompresor zračnih kočnica također se može pokretati električno, uključujući se i isključujući se po potrebi putem magnetske spojke da bi se pokrenuo pogon kada tlak u sustavu opadne. Slično tome, kompresorski uređaj za klimatizaciju može se smjestiti ispod vozačkog sjedala, a budući da je neovisano brzini rada motora, može postići maksimalni kapacitet hlađenja i onda kada je motor u praznom hodu.
Sigurnost
Budući da se osigurava 400 v električne energije, nemoguće je izbjeći odre đene sigurnosne i zdravstvene poteškoće u radu s električnim generatorima. Rad na takvim strojevima bit će omogućen isključivo onima koji su za to prošli odgovarajuću obuku. Međ utim, i konvencionalna vratila donose svoje opasnosti.
Troškovi
Dodatna oprema ugrađena na te strojeve podići će njihovu cijenu. Unatoč tome što je „John Deere” 6210RE skuplji od standardnih 6R modela, u kompaniji su uvjereni da će se niži troškovi korištenja te mehanizacije isplatiti u relativno kratkom vremenu. „John Deereov“ 6210RE dostupan je diljem Europe od svibnja ove godine. Limitirana proizvodnja električne energije kod „John Deereovih“ i traktora ostalih proizvođača znači da će vjerojatno oni ostati i dalje opremljeni klasičnim vratilom u doglednoj budućnosti. Posebice u slučajevima gdje je potrebna velika snaga, kao, npr., kod velikih drljača. „Same Deutz-Fahr“ nagovještava da će njegov Agrotron TTV 630 biti dostupan 2014. godine, dok će generator tvrtke „GKN Walterscheid“ najvjerojatnije biti pušten u prodaju do kraja ove godine.
