Traktoriaus efektyvumui ir veikimui didelę įtaką turi jo transmisija, kurios užduotys yra gerokai platesnės nei vien tik variklio galios perdavimas. Variklio užduotis paprastai tėra sukti dirželį, tuo tarpu varančioji ašis, o tiksliau - transmisija, turi daug daugiau užduočių. Bet kokioje savaeigėje mašinoje transmisija perduoda variklio generuojamą galią bei sukimo momentą varytuvams, keisdama šio momento dydį ir kryptį.
Keičiant perdavimo skaičių transmisijoje, galima gauti norimą varytuvams (ratams ar vikšrams) perduodamo sukimo momento dydį, t. y., priklausomai nuo apkrovos ir darbo sąlygų, jį didinti arba mažinti. Didinant transmisijos perdavimo skaičių (naudojant žemesnę pavarą), varytuvams perduodamas didesnis sukimo momentas ir atvirkščiai. Kuo didesnis transmisijos perdavimo skaičius, tuo variklio ir varančiųjų ratų sūkių dažnių santykis taip pat didesnis. Varantiesiems ratams perduodamą sukimo momento dydį padalinus iš jų spindulio, gaunama traukos jėga.
Mechaninės pavarų dėžės: sinchronizuotos ir paprastos
Pačios paprasčiausios pavarų dėžės yra mechaninės. Dėl paprastumo ir pigumo mechaninės pakopinės pavarų dėžės dažniausiai naudojamos mažos galios traktoriuose (3-4 klasės, iki 160 AG pajėgumo ir 10 t bendrosios masės). Šio tipo transmisijos ir ateityje bus naudojamos mažos galios traktoriuose, ypač gaminamuose sparčiai besivystančiuose EMEA ir APAC regionuose. Jose, perjungiant pavaras ar diapazonus, nutraukiamas galios srauto perdavimas varantiesiems ratams.
Sinchronizuotų pavarų dėžių ypatumai ir priežiūra
Įsigijus naudotą MTZ 952.3 traktorių su sinchronizuota pavarų dėže, gali kilti klausimų dėl jos veikimo ypatumų. Kai kurie vartotojai pastebi, kad sankaba jungiasi sunkiai arba pavaros junginėjasi sunkiai. Tačiau dažnai tai gali būti ne gedimas, o sinchronizuotų pavarų dėžių charakteristika: pavaros ne tiek sunkiai jungiasi, kiek jas reikia labai tiksliai pataikyti, o pavarų svirties eiga yra trumpa, todėl susidaro toks įspūdis.
Svarbu atkreipti dėmesį į galimus gedimus ir jų diagnozę. Jei sankaba kliba ir sunkiai išsimina, tai gali reikšti, kad sankabos išminamasis guolis jau pažeistas. Taip pat, jei ašis būtų linkusi ar lūžusi, sankaba išvis neišsimintų ir traktorius vestų išminus.
Egzistuoja ir specifinės priežiūros rekomendacijos. Pavyzdžiui, MTZ 952 modelyje stabdžių ir sankabos pedalai yra sumauti ant vieno veleno. Kartais, ypač nuo trąšų, pedalas gali užpūti ir sunkiai judėti, todėl kiekvieną pavasarį jį gali prireikti mankštinti. Vartotojų patirtis rodo, kad tinkamai eksploatuojamos sinchronizuotos pavarų dėžės gali būti itin patvarios ir lengvai nepapjaunamos. Kai kurie net teigia, kad transporto režime įmanoma perjungti bėgius be sankabos ir net nesubarska.
Kalbant apie tam tikrus garsus, kurie gali atsirasti numinus sankabą ir atleidus gazą, ypač ariant ar kultivuojant, kai varikliui numetama apkrova, dažnai tai būna turbinos sukaukimai, ypač jei sumontuotas tiesus kaminas, kuris sustiprina šį garsą. Tai paprastai nėra susiję su pavarų dėžės gedimu.
Palyginimas su nesinchronizuotomis pavarų dėžėmis
Kai kurie vartotojai teigia, kad paprasta (nesinchronizuota) pavarų dėžė yra geresnė ir patikimesnė. Buvo atvejų, kai sinchronizuotos pavarų dėžės remontas kainavo tiek pat, kiek nauja paprasta pavarų dėžė. Dėl šios priežasties, pavyzdžiui, renkantis naują traktorių (pvz., Belarus 920.4), dalis pirkėjų renkasi modelius su paprasta pavarų dėže. Tačiau taip pat pažymima, kad traktorius su sinchronizuota pavarų dėže gali būti lėtesnis už traktorių su nesinchronizuota pavarų dėže.
Kiti transmisijų tipai ir jų ypatumai
Šiuolaikinėje rinkoje egzistuoja įvairių tipų pavarų transmisijos, kurių kiekviena turi savitų privalumų ir trūkumų. Didelis traktoriukų kainų skirtumas, esant vienodai variklio galiai, pjovimo pločiui ir net gamintojui, dažnai slypi būtent transmisijos tipo skirtumuose.
Vejos traktoriukų rankinės pavarų dėžės
Vejos traktoriukų rankinė pavarų dėžė yra kiek savotiška. Kadangi vejos traktoriukas neturi atskiros sankabos, su šia pavarų dėže keičiant pavaras, traktoriuką reikia visiškai sustabdyti. Trumpai tariant, tai yra greičiau jau pasirinktu greičiu judanti galinė ašis nei pavarų dėžė. Jeigu su tokia pavarų dėže pavaras keisite važiuodami, reikia turėti omenyje, kad remonto ilgai laukti neteks. Paprastai sugenda tokių pavarų dėžių perjungimo svirtys, kurių komplektas kainuoja apie 50-60 eurų. Dar reikia įskaičiuoti darbų kainą ir tikėtis, kad nesugedo visa kita.
Bepakopės variatoriaus transmisijos (CVT)
Bepakopė variatoriaus transmisija yra įtaisas, kuris padeda traktoriuko greitį keisti tolygiai ir patogiai. Svarbiausios variatoriaus detalės yra dirželis ir sudvejintas skriemulys su paslankia vidurine dalimi. Ji keičia skriemulių „dydį“. Kinta smagračio griovelio gylis - tai reiškia, kad gali būti keičiama vieta, kurioje yra dirželis. Esant mažam greičiui, dirželis varančiajame skriemulyje yra visai griovelio „dugne“ (sukasi mažu spinduliu), o pavarų dėžės pusėje - visiškai skriemulio griovelio „paviršiuje“ (sukasi dideliu spinduliu). Greitis maksimalus - viskas atvirkščiai: skriemulyje arčiau variklio dirželis išstumiamas į išorinį kraštą ir dėl to arčiau pavarų dėžės esančio smagračio dirželis visiškai įtraukiamas į griovelį. Jei transmisija su valdomu variatoriumi, reikia įjungti priekinę arba galinę pavarą ir spausti pedalą.
Bepakopės pavarų dėžės neturi fiksuotų perdavimo skaičių. Jose perdavimo skaičius keičiamas visame greičių diapazone (priklausomai nuo konstrukcijos, nuo 20 m/val. iki didžiausio greičio). Nuo 2009 m. „Fendt“ yra pirmoji ir kol kas vienintelė kompanija, gaminanti traktorius (nuo 60 iki 396 AG) tik su bepakopėmis pavarų dėžėmis. Įmonės „Schlüter“ kartu su „Fendt“ buvo pirmosios (atitinkamai 1991 ir 1995 m.) rinkoje pristačiusios serijinės gamybos traktorius EuroTrac 1000 CVT ir 926 Vario su bepakopėmis pavarų dėžėmis. Pirmasis ir kol kas vienintelis vikšrinis žemės ūkio paskirties traktorius su bepakope transmisija yra gaminamas kompanijoje „John Deere“. Paprastai bepakopės transmisijos naudojamos išimtinai galingiausiuose gamintojų modeliuose - flagmanuose, pavyzdžiui, Claas Axion 900 ir Xerion, Deutz-Fahr Agrotron TTV 7-osios serijos, JCB Fastrac 7-osios serijos, Massey Ferguson 8600 serijos, Valtra S traktoriuose. Jos yra neatsiejama gerai sukomplektuotų traktorių dalis, kurie dažnai yra galingiausi atskirose modelių grupėse.
Hidraulinės (hidrostatinės) transmisijos
Trečiasis paplitęs tipas yra hidraulinė (hidrostatinė) transmisija. Kai įrengta tokia pavarų dėžė, dirželis paprastai tiesiai iš variklio eina į ją, kaip ir rankinėje pavarų dėžėje, bet skiriasi dėžės konstrukcija. Pavaros greitis reguliuojamas hidrauliniais siurbliais. Kuo didesnis slėgis, tuo didesnis greitis. Šių pavarų dėžių pranašumas - greitį galima tolygiai keisti pedalu arba svirtimi, o atskiros pavarų perjungimo galimybės nėra. Tokių pavarų dėžių problema yra tai, kad su jomis reikia dirbti labai atsargiai - nepatartina vežti sunkesnių nei numatyta daiktų. Taip pat rekomenduojama reguliariai keisti alyvą, net jei tai atskirai nereikalaujama, nes alyvos keitimas žalos tikrai nedaro. Pasitaiko, kad sugenda tokios pavarų dėžės hidraulinio siurblio guolis, o kartais net nėra galimybės įsigyti atsarginių dalių ir tenka keisti visą pavarų dėžę.
Traktoriuose, priešingai nei kai kuriose savaeigėse žemės ūkio mašinose (pvz., teleskopiniuose keltuvuose, kombainuose, purkštuvuose), hidrostatinės transmisijos dėl palyginti nedidelio greičių diapazono ir mažo efektyvumo beveik nenaudojamos. Tiesa, kartais pasitaiko išimčių, pavyzdžiui, Šiaurės Amerikoje žinomas New Holland TV6070 Bidirectional traktorius su 8 diapazonų hidrostatinė bepakope 0-31,4 km/val. greičio transmisija.
„Transmatic“ transmisija - variatoriaus ir rankinės pavarų dėžės hibridas
Paskutinis pavarų dėžės variantas - savotiškas variatoriaus ir rankinės pavarų dėžės hibridas, vadinamas Transmatic transmisija. Šiuo atveju galima rinktis tarp dviejų sistemų lankstumo. Viena vertus, tai rankinės pavarų dėžės patvarumas ir didesnė maksimali apkrova, kita vertus, naudojant variatoriaus transmisiją kiekviena pavara galima keisti važiavimo greitį. Jeigu įjungsite pirmą rankinės pavarų dėžės pavarą ir pradėsite judėti, traktoriukas visą laiką važiuos vienodu greičiu.
Traktorių transmisijų evoliucija ir šiuolaikinės tendencijos
Pastarojo dešimtmečio tendencija - mechanines transmisijas naudoti tik bazinės įrangos traktoriuose, modelių liniją pradedančiose mašinose. Daugumoje šiuolaikinių pažangių traktorių montuojamos hidromechaninės pakopinės arba bepakopės pavarų dėžės. Šių transmisijų įvairovė rinkoje didžiausia, ką lemia nemažas jų gamintojų skaičius: „New Holland“ (CNH), „Carraro“, „Caterpillar“, „Dana“, „Fendt“ ir „Valtra“ (abu AGCO), „Fuji Heavy Industries“, „John Deere“ (iki 1989 m. - „Funk“), GIMA (AGCO/„Claas“), „Same“ (SDF), ZF.
Mechaninės transmisijos su dinaminiais reduktoriais
Pažangesnės yra mechaninės pavarų dėžės su dinaminiais reduktoriais arba sukimo momento stiprintuvais. Jų konstrukcija analogiška paprastoms mechaninėms pavarų dėžėms, išskyrus tai, kad 2-3 pavaros atskiruose diapazonuose perjungiamos elektrohidrauliškai, įjungiant atitinkamas daugiadiskes sankabas. Kai kuriais atvejais dinaminiai reduktoriai yra įrengiami priešais mechaninę pavarų dėžę (pvz., Valtra traktorių modifikacijose Classic/HiTech naudojami 3 pakopų Delta PowerShift planetiniai reduktoriai). Mechaninės pavarų dėžės su dinaminiais reduktoriais yra tuo efektyvesnės, kuo daugiau pavarų vairuotojas ar automatinė valdymo sistema gali rinktis, nenutraukiant galios srauto perdavimo ratams.
Hidromechaninės pakopinės ir bepakopės pavarų dėžės
Vidutinės ir didelės galios traktoriuose šiuo metu dažniausiai naudojamos hidromechaninės pakopinės dinaminės arba pusiau dinaminės pavarų dėžės su 4-6 pavaromis ir eigoje perjungiamais diapazonais, nepertraukiant galios srauto perdavimo varantiesiems ratams. Vienas iš jų yra greitųjų, t. y., transportinių pavarų diapazonas, apimantis greičius nuo 5 km/val. iki didžiausio. Vienas arba du diapazonai yra vidutiniai, t. y., darbiniai greičiai, apimantys 1,5-15 km/val. diapazoną. Papildomas diapazonas skirtas labai lėtiems, iki 3 km/val. greičiams.
Pagrindinis skiriamasis pusiau dinaminių (SPS) ir dinaminių (FPS) pavarų dėžių bruožas yra tai, kad pastarosiose, nenutraukiant galios srauto, perjungiamos ne tik pavaros, bet ir diapazonai. Abiejų tipų pavarų dėžėse pavaras perjungti nenutraukiant galios srauto gali ne tik pats vairuotojas, bet ir automatinė valdymo sistema. Pavarų perjungimui, priklausomai nuo apkrovos ir variklio sūkių dažnio, paprastai taikomos dvi strategijos: ekonomiškoji (Eco) arba galios (Power). Ekonomiškasis režimas skirtas darbui su mažą pasipriešinimą traukai turinčiais agregatais.
Hibridinės ir elektrinės transmisijos
Pirmieji serijiniai traktoriai su lygiagretaus jungimo hibridine transmisija buvo John Deere 7430 ir 7530 E Premium, pristatyti 2007 m. tarptautinėje parodoje „Agritechnica“ Vokietijoje. Pabrėžtina, kad traktoriuose, dėl tik šioms mašinoms būdingos darbo specifikos, skirtingai negu automobiliuose montuojamose mini hibridinėse sistemose, tarp variklio ir transmisijos įrengtas generatorius nenaudojamas paleidžiant variklį ir kaip variklio sukimo momento stiprintuvas. Nenaudojamas ir rekuperacinis (pvz., stabdant) darbo režimas. Deja, brangios, tačiau perspektyvios John Deere 7030 E Premium mašinos kol kas nėra įsigytos Lietuvoje.
Dyzelinėse-elektrinėse arba nuoseklaus jungimo hibridinėse transmisijose, kurios struktūriškai panašios į hidrostatinės, variklis nėra tiesiogiai sujungtas su varytuvais. Šiuo atveju dėl daugkartinio energijos transformavimo neišvengiami galios nuostoliai: iš mechaninės į elektrinę ir iš elektrinės atgal į mechaninę. Tiesa, tai nesumažina bendrų transmisijos privalumų, kuriuos užtikrina galimybė varikliui dirbti efektyvesniu režimu. Be to, reikia mažiau erdvės jėgos agregatui įrengti, o griežtėjant ekologiniams reikalavimams naujos išmetamųjų dujų apdorojimo priemonės reikalauja labai racionaliai išnaudoti erdvę. Žemės ūkio paskirties traktoriuose dyzelinė-elektrinė transmisija nenaudojama, išskyrus atliekant įvairias eksperimentines studijas, kurios pristatomos tarptautinėse parodose. Pavyzdžiui, 2011 m. pristatytas šveicariškas modelis Rigitrac EWD 120 yra ypač daug žadantis projektas. Tačiau reikia įvertinti, kad dyzelinė-elektrinė transmisija, kada elektros varikliai sumontuoti ne varančiuosiuose tiltuose, o ratų stebulėse, kaip yra minėtame Rigitrac traktoriaus modelyje, neleidžia kartu naudoti antro komplekto ratų, todėl šis komponavimas perspektyvus tik mažos galios arba specialiosios paskirties traktoriuose.
Kaip veikia hibridiniai automobiliai – animacija ir pagrindiniai komponentai – Hibridinio automobilio variklis – Hibridinis automobilis 2023 m.
Transmisijos pasirinkimas ir efektyvumas
Vidaus degimo variklis turi palyginti siaurą darbinių sūkių diapazoną, todėl transmisija traktoriaus traukos jėgą gali keisti, nekeisdama variklio sūkių dažnio ir krypties. Variklio alkūninio veleno sūkių dažnis visada didesnis už ratų. Šiuolaikiniuose traktoriuose montuojamų pavarų dėžių valdymo programos leidžia pasirinkti valdymo režimą, leidžiantį varikliui dirbti pastoviu sūkių dažniu: priklausomai nuo apkrovos, keičiamas transmisijos perdavimo skaičius ir važiavimo greitis.
Kuo didesnis pavarų skaičius, tuo didesnis perdavimo skaičių eilės tankis. Atitinkamai, kuo pastarasis dydis didesnis, tuo geresnės traktoriaus traukos savybės ir ekonomiškumas. Perdavimo skaičių diapazonas arba pavarų dėžės diapazonas - tai žemiausios ir aukščiausios pavaros perdavimo skaičių santykis.
Sunku pasakyti, kuris transmisijos sprendimas yra geriausias ir kuris prasčiausias, nes kiekvienas tipas turi savo niuansų ir pritaikymo sritis. Bendra taisyklė tokia - reikėtų rinktis tą transmisiją, kuri Jums atrodo patogi naudoti ir atitinka konkrečius darbo poreikius. Jeigu pageidaujate patogesnio manevravimo, rinkitės hidraulinę pavarų dėžę. Jeigu ieškote nebrangios, patvarios ir galingos transmisijos, rekomenduojama rinktis Transmatic variantą. Pavarų dėžių įvairovė yra gana didelė, o jų konstrukcijų skirtumai taip pat nemaži.
tags: #sinchronizuota #pavaru #deze