Traktorin taloudellisen ajon kurssi
Traktorin taloudellisen ajon kurssi Materiaalit: Fredrik Ek, ProAgria Svenska lantbrukssällskapens förbund Markku Lappi, ProAgria Etelä-Suomi Maarit Kari, ProAgria Keskusten Liitto
Kurssiohjelma 09.00-10.00 Teoriaa: Maatilojen energiankäyttö, traktoritekniikkaa, kulutus, voimansiirto, lainsäädäntö, energiakustannus 10.00 11.30 Ensimmäinen ajoharjoittelu ja mittaus (aika, kulutus) 11.30 12.30 Lounastauko 12.30-13.00 Teoriaa: miten energian kulutukseen voi vaikuttaa 13.00 14.30 Toinen ajoharjoittelu ja mittaus (aika, kulutus) 14.30 15.30 Tulosten yhteenveto ja johtopäätökset 16.00 Tilaisuuden päättäminen Jokaisella osallistujalla oltava traktorin ajoon oikeuttava ajokortti
Taloudellisen ajotavan traktorikursseja on järjestetty Ruotsissa LRF:n toimesta
Ruotsin tuottajajärjestön LRF:n konekonsultti Christer Johansson on tehnyt tärkeää pohjatyötä ja auttanut koulutuskonseptin rakentamisessa myös Suomen olosuhteisiin
Energiankulutuksen jakauma maataloudessa Lähde: Tike
Esimerkkejä yksittäisten maatilojen energiankäytöstä - lähtötilanteen muodostaa tilan nykyinen energiankäyttö
Viljatila 80 hehtaaria, Etelä-Suomi vehnää, ohraa, kauraa, rypsiä Hakelämpökeskus 1970 -luvulta. Kaksi lämmitettävää asuinrakennusta sekä puusepänverstas. Viljelyn polttoöljyn kulutus: 50 litraa/ha
Viljan sekä vadelman viljely 75 ha Satakunta vehnää, kauraa, ruista ja vadelmaa Peltoviljelyssä keskimääräinen öljynkulutus on 46 litraa/hehtaari
Naudanlihantuotanto: 140 lihanautaa, Ahvenanmaa Nurmea ja viljaa 120 ha Polttoöljyn kulutus keskimäärin: 51 litraa/hehtaari Lihantuotannon avainluku: 2,06 kwh/kg lihaa Huomaa suuri polttoöljyn kulutus tuotantorakennuksissa!
Energiankulutuslukuja Ruotsista 32 tilan keskiarvoja 22 tilaa; vilja- ja nurmenviljely 10 tilaa: erikoiskasveja 33 l/ha - 120 l/ha 54 l/ha - 265 l/ha
Energiankäytön tunnusluvut maataloustuotannossa Perinteisellä muokkauksella viljanviljelyssä käytetään keskimäärin noin 60 litraa polttoöljyä viljeltyä hehtaaria kohti (lisäksi kuivaus) Tämä vastaa noin 15 litraa polttoöljyä tuotettua viljatonnia kohti Kuivauksen öljynkulutus on yleensä viljelyn kulutusta hieman korkeampi Nurmirehuntuotannossa polttoöljyn kulutus per hehtaari on myös noin 60 litraa Maidontuotannossa noin 0,2-0,3 kwh energiaa/kg maitoa Naudanlihantuotannossa 3-5 kwh energiaa/kg lihaa Tilan nimi Naudanlihaa Haketta navetassa Polttoöljyä navetassa Sähköä navetassa Tunnusluku energia Tunnusluku kg m3 litraa kwh kwh/kg lihaa /kg lihaa Bo 18000 13300 32633 9,2 0,87 Pa 8000 5120 3824 6,9 0,65 Fi 35000 4827 19201 1,9 0,18 Mö 11000 2064 5500 2,4 0,22 Li 14700 800 8019 1,1 0,10 Ta 24000 55 5365 8000 4,4 0,28 Ve 45000 6196 30800 2,1 0,19
Naudanlihantuotannon energiatehokkuuteen vaikuttaa eniten käytetyn polttoöljyn määrä Tilan nimi kwh energiaa/ kg lihaa
Kuva: Helsingin Yliopisto Jukka Ahokas
1 litra polttoöljyä Sisältää noin 9,8 kwh energiaa (tai 35,3 MJ) Painaa noin 0,81 kg/l Vaatii palaakseen noin 15 m 3 ilmaa ja tuottaa.... noin 2,6 kg CO 2 C 13 H 28 + 20 O 2 13 CO 2 + 14 H 2 O Diesel ja Happi hiilidioksidi ja vesi Dieselin lämpöarvo on 43,5 MJ/kg, 1 m 3 ilmaa (20 C lämpötilassa) noin 1,2 kg
Kasvihuonekaasut Ilokaasu ja metaani ovat hiilidioksidia voimakkaampia kasvihuonekaasuja Lämmitysvaikutus 100 vuoden päästä päästöhetkestä CO 2 Hiilidioksidi 1 CH 4 Metaani 25 N 2 0 Ilokaasu 300 Lisäksi ilokaasu tuhoaa ilmakehän otsonikerrosta, joka suojaa mm. UV-säteilyltä
Hiilidioksidin pitoisuus ilmakehässä kasvaa
Myös polttoaineiden hintakehitys motivoi taloudelliseen ajotapaan
Mihin moottorin teho ja käytetty polttoaine kuluu?
Traktorien tiukentuvat päästövaatimukset velvoittavat valmistajia kehittämään vähäpäätöisempiä ratkaisuja Traktorien päästövaatimukset Euroopan Unionissa Voimaantulopäiväm Häkä, CO Typen oksidit Hiilivedyt Hiukkaset Vaatimustaso Moottoriteho kw äärä (g/kwh) NO x (g/kwh) HC (g/kwh) PM (g/kwh) Vaihe I 130-560 01.07.2001 5,0 9,2 1,3 0,54 75-130 01.07.2001 5,0 9,2 1,3 0,70 37-75 01.07.2001 6,5 9,2 1,3 0,85 Vaihe II 130-560 01.07.2002 3,5 6,0 1,0 0,20 75-130 01.07.2003 5,0 6,0 1,0 0,30 37-75 01.01.2004 5,0 7,0 1,3 0,40 Vaihe IIIA 130-560 01.01.2006 3,5 4,0* 0,20 75-130 01.01.2007 5,0 4,0* 0,30 37-75 01.01.2008 5,0 4,7* 0,40 19-37 01.01.2007 5,5 7,5* 0,60 Vaihe IIIB 130-560 01.01.2011 3,5 2,0 0,19 0,025 75-130 01.01.2012 5,0 3,3 0,19 0,025 56-75 01.01.2012 5,0 3,3 0,19 0,025 37-56 01.01.2013 5,0 4,7* 0,025 Vaihe IV 130-560 01.01.2014 3,5 0,4 0,19 0,025 56-130 01.10.2014 5,0 0,4 0,19 0,025
SCR (ad-blue)/egr (pakokaasun takaisinkierrätys) Riittää IV-vaiheeseen saakka Riittää III B-vaiheeseen saakka
Traktorin dieselmoottorista Vanhojen traktoreiden mekaanisilla pumpuilla ruiskutuspaine on 100-300 baaria Uusien traktoreiden ruiskutuspaine on jopa 2500 baaria Ruiskupainetta nostamalla ja ajoitusta myöhäistämällä on laskettu päästöjä ja nostettua hyötysuhdetta Turbolla ja intercoolerilla on saatu enemmän tehoa kasvattamalla iskutilavuutta. Turbo nostaa myös hyötysuhdetta Uusissa suurissa traktoreissa nykyään usein nelosmoottorit Moottorin hyötysuhde on parhaimmillaan, kun Kierrosluku on 1600-2000 rpm Kuormitus noin 80 % moottorin maksimitehosta Optimikierrosluku = se alue missä vääntömomentti on suurimmillaan
Kuvassa tarvittava teho on 60 % nimellistehosta. Vaihtamalla isommalle vaihteelle saadaan kierrosluku laskemaan ja moottorin kuormitus nousemaan. Päästään taloudellisimmalle kierroslukualueelle.
Mekaaninen ruiskutus
Sähköinen ruiskutus Common rail
Voimansiirto
Mekaaninen voimansiirto ja sen kehitysversiot Perinteinen mekaaninen vaihdelaatikko Pienet voimansiirtohäviöt (noin 10 %) Voimanvälitys katkeaa vaihdetta vaihtaessa Moottorin kuormituksen optimointi vaikeaa Puolipowershift Kuten perinteinen laatikko, mutta muutamalla sähköisellä pikavaihteella Häviöt noin 15 %, mutta moottorin kuormitusta on helpompi optimoida Täysipowershift Kaikki vaihteet sähköhydraulisia, usein momenttimuunnin mukana tasaamassa vaihtamista Häviöt noin 20 %, helppo ajaa, ei tarvitse kytkintä vaihtamiseen.
Portaaton voimansiirto ja Direct drive Portaaton vaihdelaatikko Voima jaetaan mekaanisen ja hydraulisen reitin kautta Liikkeelle lähtiessä täysin hydraulisesti, liikkeellä ollessa voimansiirto on mekaaninen Häviöt kuten mekaanisella vaihdelaatikolla ~ 10 % Moottorin kuormituksen optimointi helppoa Suurin hyöty vaihtelevassa maastossa Direct drive kaksoiskytkin Häviöt kuten mekaanisella vaihdelaatikolla ~ 10 % Käytännössä katkeamaton voimanvälitys, käytössä kuten täysipowershift
Mekaaninen vaihdelaatikko
Puolipowershift
Täysipowershift
Portaaton voimansiirto
Portaaton voimansiirto (Fendt)
The image part with relationship ID rid4 was not found in the file. Kaksoiskytkin Direct Drive Katkeamaton voimanvälitys ilman suuria vaihteistohäviötä tai hydrauliikkaa. Traktoreissa uusi ratkaisu
Kun ostat traktorin, huomioi Mitä käyttöä varten se hankitaan Tehon tarve Millasta voimanvälitysratkaisua tarvitset Traktorin massaa voi lisätä lisäpainoilla Navigointiapuvälineitä Millaisella polttoaineella traktoria voi ajaa Testitulokset (mm. Käytännön maamies, Koneviesti, www-dlgtest.de)
Tunnetuin testikonsepti, DLG-power Mix
DLG Power mix Todellisia ajotilanteita nauhoitettu ja simuloitu jarruvaunulle kyntö, paalinpuristusta jne. Kuvaa todellista käyttöä muita testejä luotettavammin
Taloudellisen traktoriajon kursseja http://www.youtube.com/watch?v=uc96ex34qcw
Polttoainekulutuksen mittaaminen Yksinkertaisin keinoin; Mittakannu, sekuntikello ja etäisyyksiä mittaamalla Elektronisilla apuvälineillä Tulokset kirjataan aina myös lomakkeelle
Kolmenlaisia tehtäviä: - ajetaan matka vakiopolttoainemäärällä (esim. 1 dl); matka ja aika mitataan - siirtotehtävä etukuormaimella, esim. olkipaalien kuormaus kulutus ja aika mitataan - vakiomatkan ajo tai kyntötehtävä kulutus ja aika mitataan
Desilitralla ajo: Traktorissa ylimääräinen mittalasista tehty tankki Ajettu matka (+aika) muistiin Tarvitaan avustava tuomari Kuormaus-, kyntö- tai siirtotehtävä: Manuaalinen mittaus Tankki piripinnassa ennen ajoa ja ajon jälkeen Polttoaineen kulutus ja kulutettu aika muistiin Sähköinen mittaus; kulutus ja aika
Sähköinen kulutusmittari Kulutuksen ja käytetyn ajan ym. mittaus onnistuu traktorin CAN väylästä sähköisen kulutusmittarin avulla + Nopea ja puhdas tapa saada tuloksia uuden traktorin kulutuksesta - Ei yhtä havainnollinen kuin polttoöljyllä läträäminen Keskenään vertailukelpoisia tuloksia saa heti, absoluuttisten tulosten saaminen edellyttää mittarin kalibrointia kyseiselle koneelle
Polttoainekulutuksen vähentäminen
Polttoaineenkulutuksen vähentäminen Rengasvalinta Rengaspaine Traktorien ja koneiden huolto Työkoneiden säädöt Ajotekniikka Sähköiset apuvälineet; ajolinjaopastin, kulutusmittarit jne. Muuta järjestelmiä
Renkaat ja rengaspaine Peltotyössä alempi, maantieajossa korkeampi paine Trelleborg Load Calculator
Matalammalla rengaspaineella voidaan madaltaa ajouria jopa puoleen, vähentää luistoa ja parantaa vetokykyä peltotöissä Rengaspaine: 1,6 bar 1,2 bar 0,8 bar Urasyvyys (cm) 0 1,2 bar > 1 bar 1,5 bar 0,5 bar 30 0,5 bar 0,5 bar 0,2 bar 0,2 bar 60 0,2 bar Painevaikutus (bar) 8,0 cm 5,5 cm 4,0 cm
Rengastyypit Radiaali (vyörengas) Peltotyössä painuu vähemmän Maantieajossa pienempi vierintävastus Diagonaali (ristikudosrengas) Kestävin metsäajossa
Huolla traktorisi! Pienentää kulutusta ja pidentää käyttöikää Ilmansuodatin Puhdista myös huoltojen välillä Dieselmoottori kuluttaa 14-16 m 3 ilmaa jokaista kulutettua polttoainelitraa kohti. Pölyisissä oloissa suodattimeen voi kertyä 0,1-0,2 kg pölyä päivässä Puhdista traktorin jäähdyttimet. Likainen jäähdytin vaatii enemmän puhallintehoa, heikko jäähdytys myös sekoittaa ilman ja polttoaineen suhdetta Jäähdytysveden jäähdytin Intercooler
Rehukoneet Pidä terät terävinä Oikea kierrosluku
Lohkolämmitin
Tyhjäkäynti Pyöräkuormaajat ja kaivurit käyvät melkein puolet ajasta tyhjäkäyntiä Turbon jäähdyttäminen tarpeen vain raskaan työn jälkeen Tuntimittari pyörii tyhjäkäynnilläkin
Traktorin ja työkoneen säätö maanmuokkauksessa Säätämätön työkone voi lisätä vetovoiman tarvetta 20 % Käyttämällä tasauspyörästön lukkoa renkaiden luisto vähenee, samalla voimanvälityksen kitkahäviöt vähenevät Oikealla vetovoiman ja tukipyörän säädöllä renkaiden luisto vähenee samalla kuin kyntötulos paranee
Polttoainekulutuksen vähentäminen kynnössä Tärkeintä on että aura on oikein säädetty ja että ei kynnetä turhan syvään Kyntö niin isolla vaihteella ja pienellä kierrosluvulla kuin mahdollista Peruuttamista tulee välttää käännöissä
Renkaiden luisto kynnössä Luiston saa laskettua vertaamalla rengaskierroksia tietyllä matkalla aura ylhäällä ja aura alhaalla. Luiston pienentämien käyttämällä tasauspyörästön lukkoa ja rengaspaineita alentamalla
Ajojen suunnittelu
Päisteajo
Traktorin ja työkoneen kuuluisi sopia yhteen
Yksi tapa minimoida tyhjäajoa on koota paalit muutamiin paikkoihin niin, että kuormaus tehostuu
Polttoainekulutuksen pienentäminen peltotöissä Maanmuokkauksessa 1400 1600 rpm Voimanulosottotyössä Mikäli mahdollista: Hyödynnä ekonomiakierroslukua Mikäli mahdollista: Rajoita moottorin kierroslukua silloin kuin käytetään 1000 rpm ulosottoa
Polttoainekulutuksen pienentäminen kuljetusajoissa Ennakoi ja vältä pysähtymistä Kiihdytä siinä missä kuluu vähiten energiaa, alamäissä. Tavoitenopeudessa vapauta kaasupoljin alamäissä
Polttoainekulutuksen pienentäminen kuljetusajoissa Vähemmän vierintävastusta nostamalla rengaspainetta Ajo mahdollisimman suurella vaihteella, mutta niin korkeilla kierroksilla että traktori hyvin jaksaa vetää
Vihjeitä polttoaineenkulutuksen pienentämiseksi siirtoajossa Mekaaninen laatikko, puolipowershift ja täysipowershift Vaihda isommalle viimeistään 1500 rpm kierroksilla Älä ylitä 2000 rpm kierroslukua Portaattomat vaihdelaatikot Rajoita maksimikierroslukua Rajoita kiihdytysnopeutta Salli hitaampaa reagointiaikaa vaihdettaessa pienemmälle Pienennä moottorijarrutustehoa
Etukuormaajatyö Sijoita peräkärry optimaalisesti Aja tasaisella ja matalalla kierrosluvulla Aja pehmeästi Vältä jyrkkiä käännöksiä Pysähdykseen jarrua, ei suunnanvaihtajaa
Navigointi Ajo-opastinten hinnat tulleet alas Kustannussäästöä ja lisättyä tuottavuutta Vähemmän päällekkäisyyttä tai haukia Vähemmän koneaikaa Vähemmän aikaa kenttämerkkaukseen Ajo pimeällä helpottuu, enemmän työtunteja suuremmalla tarkkuudella.
Rehunjakoon ja muihin vastaaviin päivittäisiin kevyihin ajoihin pienet koneet ovat energiatehokkaita Isoin traktori ei ole paras valinta kaikkiin hommiin vaikka siinä onkin ilmastointi ja parhaat poppivehkeet..
Polttoaineensäästövinkkejä Kynnä matalammin, arvioi kynnön tarpeellisuus esim. öljykasvien, herneen jne. jälkeen Hyödynnä kevennetyn muokkauksen mahdollisuuksia, suorakylvö ei ole ainut tapa pienentää viljelytöiden polttoöljyn kulutusta Varhaiset lajikkeet säästävät erityisesti kuivatuspolttoöljyä Paljon ajotyötä vaativat kasvit lähellä tilakeskusta ja suurilla lohkoilla Kaukaisilla lohkoilla voi harkita tilusvaihtoa, vuokratyötä ja vähätöisiä viljelykasveja Käytä voimanulosoton ekonomiapuolta mahdollisuuksien mukaan Säädä rengaspaineet tilanteen ja mahdollisuuksien mukaan: 1,0-1,5 baaria peltotöissä 0,6-1,0 baaria peltotöissä tupla-asennuksella 1,5-2,0 baaria tieajossa
Desilitralla ajo, esimerkkituloksia Suurta vaihtelua matkassa 220 m 375 m Useimmat ajoivat 300-350 m Epätasainen alusta, käsikaasun käyttö pienensi kulutusta Ajo isolla vaihteella ja matalilla kierroksilla antoi eniten metrejä Hyvä moottorille?
Paalien siirto, esimerkkituloksia: Vahva kytkös ajankäytön ja polttoainekulutuksen välillä Mitä taitavampi kuljettaja sen pienempi kulutus Nopein kulutti toiseksi vähiten polttoainetta
Pisimmälle pääsee suurella vaihteella ja nopeilla vaihdoilla Tyhjäkäynnillä ajo kuitenkin rasittaa moottoria Myös aika on rahaa
Isolla traktorilla kevyessä työssä korostuu työn sujuvuus eli kuljettajan taidot Mitä nopeampi suoritus, sitä pienempi polttoaineenkulutus. Ajonlinjat kannattaa optimoida.
Kiitokset osallistumisesta! Ja muistakaa antaa palautetta niin kehitetään paremmaksi Markku Lappi, ProAgria Etelä-Suomi 0400 497638 Fredrik Ek,ProAgria Svenska lantbrukssällskapens förbund 040 7547182