Žemės ūkio mašinų gamintojų dėmesio centre – hibridinės technologijos, suteikiančios galimybes padidinti mašinos efektyvumą, kartu sumažinant šiltnamio efekto dujų emisiją ir degalų sąnaudas.

Nors lapkritį vykusioje žemės ūkio mašinų ir technologijų parodoje „Agritechnica 2009“ kompanija „John Deere“ savo hibridinės pavaros, naudojamos John Deere 7430/7530 E Premium traktoriuose, maketui surado vietos tik atokiausiame ekspozicijos kampe, o „Deutz AG“ apskritai hibridinių technologijų nedemonstravo, dėmesys joms nė kiek nesumažėjęs. Apie tai byloja vienas iš 28 „Agritechnica 2009“ sidabro medalių, kurį Vokietijos žemės ūkio sąjunga (DLG) įteikė hibridiniam traktoriui MTZ/Belarus 3023.

„Deutz AG“ (Vokietija). 2007 m. paro­doje „Agritechnica“ kompanija „Deutz AG“ pristatė pirmąjį savo hibridinį projektą – lygiagretaus jungimo hibridinę pavarą (žr. „Mano ūkis“ 2007 m. Nr. 12).

Kompanijos „Deutz AG“ sukurta lygiagretaus jungimo hibridinė pavara sudaryta iš 4 cl. skysčiu aušinamo (pagal užsakovo – savaeigių mašinų gamintojo – pageidavimus gali būti naudojamas ir aušinamas oru variklis) dyzelinio variklio D 2011 L4 (36,9 kW/50 AG) su tarp jo bei transmisijos įrengtu iki 30 kW pajėgumo (vardinis pajėgumas 15 kW) elektros varikliu-generatoriumi. Tokiu būdu bendras hibridinio jėgos agregato pajėgumas beveik du kartus didesnis už dyzelinio variklio.

Be hibridinėje sistemoje būtino elektros srovės keitiklio, įrengta ir akumuliatorių baterija, tačiau vietoje standartinės rūgštinės naudojamas pažangesnis firmos „Axeon“ ličio jonų akumuliatorius. Jį įkrauna generatoriaus režimu dirbantis elektros variklis. Tačiau kol kas ličio jonų akumuliatorių baterijos dar nepasižymi reikiamu ilgaamžiškumu.

Gamintojo teigimu, hibridinis jėgos agregatas degalų sąnaudas pajėgus sumažinti iki 30 proc. Atitinkamai, sumažėja ir šiltnamio efekto dujų CO2 emisija.

Mild Hybrid tipo pavaroje komponentai išdėstyti panašiai, kaip lygiagretaus jungimo John Deere 7430/7530 E Premium pavaroje, kuri yra supaprastinto Mild Hybrid tipo. Tačiau, skirtingai negu pastarojoje, kompanijos „Deutz AG“ sukonstruotoje pavaroje transmisijos įeinantį veleną, padėdamas vidaus degimo varikliui, gali sukti ir elektros variklis. Jis pasitelkiamas didelės apkrovos režimuose, tokiu būdu užtikrinamas trumpalaikis galios padidėjimas (angl. Power Boost). Svarbu pažymėti, kad Deutz D 2011 L4 variklis yra be turbokompresorinio pripūtimo sistemos.

Kompanijos „Deutz AG“ hibridinė pavara generuoja iki 450 V įtampą, kuri skirta ir mašinos elektros energijos imtuvams, ir prie jos prijungiamiems įrengimams. Elektros variklis-generatorius tiekia ir 12 V elektros srovę traktoriaus elektros sistemai.

Hibridinės pavaros valdymo blokas su įrenginiais sujungtas sparčia, multipleksine duomenų perdavimo linija CAN-Bus.

„Deutz AG“ hibridinę pavarą projektavo kartu su ilgamečiu partneriu variklio valdymo sistemų gamintoju „Heinzmann“.

Kaip ir „John Deere“, „Deutz AG“ suprojektuota hibridinė sistema elektros energiją tiekia ne tik visiems jos vartotojams, bet kartu ir pagerina variklio efektyviuosius parametrus. Elektros variklis turi itin gerą sukimo momento charakteristiką – didžiausia 220 Nm reikšmė pasiekiama vos tik rotorius pradeda suktis ir ji išlieka pastovi gana plačiame sūkių diapazone; dėl to pagerinamos traktoriaus dinaminės ir traukos savybės.

Hibridinė sistema gali veikti Start-Stop režimu, t. y. trumpų sustojimų metu variklis yra išjungiamas, o pajudant iš vietos – automatiškai paleidžiamas vėl. Be to, sistema gali veikti rekuperacijos režimu, t. y. dalis traktoriaus judėjimui sunaudotos energijos stabdymo metu grąžinama atgal į akumuliatorių bateriją.

Šiais metais kompanijos „Deutz AG“ ekspozicijoje parodoje „Agritechnica“ hibridinio jėgos agregato nebuvo. Tačiau pirmosios įmonės hibridinės pavaros jau pradėtos bandyti statybinėse mašinose, pavyzdžiui, ratiniame Atlas Weyhausen krautuve su bepakope hidrostatine transmisija. Įdomu, kad įprastiniame Atlas Weyhausen AR65 Hybrid krautuve naudojamas galingesnis 51,3 kW/68 AG pajėgumo Deutz TCD 2011 serijos variklis su turbokompresorinio pripūtimo sistema.

Gali būti, kad pirmosios Deutz hibridinės pavaros pasirodys ne traktoriuose ir specialiosios paskirties savaeigėse mašinose (purkštuvuose, savikroviuose pašarų smulkintuvuose-maišytuvuose-dalytuvuose), o teleskopiniuose krautuvuose. Pavyzdžiui, Claas, Deutz-Fahr, kuriuose naudojami kompanijos „Deutz AG“ 4 cl. varikliai. Statybinėse mašinose planuojama įdiegti pažangesnio Full Hybrid tipo hibridines pavaras.

„ZF Friedrichshafen AG“ (Vokietija). Didžiausią dėmesį hibridinėms technologijoms parodoje „Agritechnica 2009“ skyrė autoritetingas transmisijų ir kabinos amortizacijos sistemų gamintojas „ZF Friedrichshafen AG“.

Naujas kompanijos gaminys – ZF Terra+. Tai Micro Hybrid tipo lygiagretaus jungimo hibridinė pavara, sujungta su bepakope ZF S-Matic pavarų dėže. Pastaroji montuojama į CNH grupės gaminamus Case IH, New Holland ir Steyr traktorius.

Starteris-generatorius ZF Terra+ pavaroje įrengtas transmisijos priekyje, jos korpuso viduje. Pavarų dėžė nuo integruoto į jos konstrukciją starterio-generatoriaus atskirta specialia pertvara. Mazgas dėl nepasikeitusių matmenų nesunkiai pritaikomas vidutinės galios klasės traktoriams.

Micro Hybrid pavara (su starteriu-generatoriumi) arba Mild Hybrid pavara (su elektros varikliu-generatoriumi) su pavarų dėže sujungta per daugiadiskę sankabą arba planetinę pavarą.

ZF Terra+ pavaros konstrukcija panaši į naudojamą John Deere 7430/7530 E Premium (šiame traktoriuje sumontuota bepakopės ZF S-Matic pavarų dėžės modifikacija ZF Eccom 2.0). CVT transmisijos valdymas išliko nepakitęs.

Veikdamas generatoriaus režimu starteris-generatorius per elektros srovės keitiklį tiekia elektros energiją vidiniams (mašinos) ir išoriniams (įrenginio) imtuvams. Traktoriuje optimizavus imtuvų darbą, degalų sąnaudas galima sumažinti vidutiniškai 5 procentais.

ZF Terra+ transmisijos alyvos siurblys turi ekonomišką ir efektyvią elektrinę pavarą. Be to, stovėjimo stabdys joje – pirmą kartą traktorių gamybos istorijoje – elektromechaninis.

Lygiagretaus jungimo Micro Hybrid pavarą nesudėtinga modifikuoti į pažangesnę Mild Hybrid pavarą su ličio jonų akumuliatorių baterija. Joje starteris-generatorius pakeistas elektros varikliu-generatoriumi. Pastaroji pavara gali veikti Start-Stop režimu, užtikrinti trumpalaikį padidintos galios režimą. Be to, Mild Hybrid pavara gali veikti rekuperaciniu režimu traktorių stabdant. Pažangesnė pavara brangesnė, tačiau ji ir efektyvesnė.

Priklausomai nuo traktoriaus galios klasės ir imtuvų skaičiaus, Micro Hybrid pavaroje gali būti sumontuotas iki 50 arba 70 kW pajėgumo generatorius. ZF Terra+ Mild Hybrid modifikacijoje nuo 85 iki 120 kW pajėgumo elektros variklis-generatorius trumpalaikių perkrovų metu gali užtikrinti ženklų galios padidėjimą. Pajudant elektros variklis užtikrina itin didelį pajudėjimo iš vietos momentą.

„MTZ/Belarus“ (Baltarusija). Šiais metais DLG sidabro medalis, vienintelis skirtas traktoriui, o ne atskirai jo sistemai įvertinti, įteiktas MTZ/Belarus 3023 traktoriui. 220 kW/300 AG pajėgumo hibridiniame traktoriuje su lygiagretaus jungimo Micro Hybrid tipo pavara tarp variklio ir transmisijos sumontuotas 172,5 kW pajėgumo elektros variklis-generatorius. Jis skirtas elektrinei (iki 55 kW) priekinio GTV ir variklio aušinimo sistemos ventiliatoriaus pavarai. Priekinio GTV elektros variklis yra aušinamas skysčiu.

Elektrinė ventiliatoriaus pavara padeda optimizuoti variklio šiluminį režimą ir padidinti jo galią, o priekinio GTV elektrinė pavara leidžia išvengti mažiau efektyvios hidrostatinės pavaros (kai kuriuose didelės galios traktoriuose hidrostatinei priekinio GTV pavarai paprasčiausiai nėra alternatyvos).

Traktoriuje sumontuotas 6 cl., 8,7 l darbo tūrio ir 220 kW/300 AG pajėgumo Detroit Diesel S40E-8.7LTA M146 turbodyzelinis variklis. Tarp variklio ir 24/12 (arba 36/24 su eigos lėtintuvu) hidromechaninės pavarų dėžės įrengtas 172,5 kW pajėgumo elektros variklis-generatorius.

„MB-technology“ (Vokietija). Parodoje „Agritechnica 2009“ hibridines technologijas pirmą kartą anonsavo kompanija „MB-tech“ („Mercedes-Benz technology“), kuri siūlo komunaliniame, miesto transporte, lengvuosiuose automobiliuose jau išbandytą hibridinę koncepciją.

Hibridines technologijas įsisavina ir kitos kompanijos. Pavyzdžiui, „Caterpillar“ pristatė pirmąjį hibridinį pramoninės paskirties buldozerį D7E, grupė CNH su jai priklausančia FPT („FIAT Powertrain Technologies“) – hibridinį ekskavatorių New Holland Kobelco HE-01. Hibridinį ekskavatorių gamina Japonijos kompanija „Komatsu“. Švedijos įmonė „Volvo“, kuriai priklauso 5 proc. „Deutz AG“ akcijų, taip pat planuoja pagaminti hibridinį ratinį krautuvą. Perspektyvinį hibridinio traktoriaus modelį yra pristačiusi ir Vladimiro traktorių gamykla (VTZ).