Хибридни трактори - Pap-Agro Kft
Мониторите за пътни превозни средства все по-често срещат някаква форма на хибридно електрическо задвижване за леки автомобили и търговски превозни средства. Режимите на електрическо хибридно задвижване могат да бъдат разделени на следните основни групи: чисто електрически; хибриди; и горивна клетка. При селскостопанските трактори и машини също се повишава възможността за използване на електрическо задвижване. В близко бъдеще се очаква мащабно внедряване на дизел-електрически хибридни трактори.
Използването на конвенционални горива, получени от нефт (бензин, дизел) за управление на превозни средства, ще бъде трудно след 40-60 години. Запасите от нефт ще бъдат изчерпани и затова човечеството търси нови енергийни възможности за задвижване на превозните средства. Разнообразието от алтернативни решения ще характеризира следващия период. В случая със селскостопанските машини също започва търсенето на бъдещи решения. В близко бъдеще използването на електрически хибридни задвижващи системи ще се появи и в случай на трактори и селскостопанска техника. Режимите на електрическо хибридно задвижване могат да бъдат разделени на следните основни групи: чисто електрически; хибриди; и горивна клетка. В случая на трактори в близко бъдеще се очаква широкомащабно разпространение на хибридни задвижвания, за да се намали използването на конвенционални горива.
Чисто електрическо задвижване
Чистото електрическо задвижване на тракторите се проведе за първи път през 30-те години в Съветския съюз като част от основен план за електрификация. Същността на това решение беше, че големите земеделски производствени площи бяха плътно снабдени с мрежа от електрически линии за пренос, а тракторът, задвижван от електрически мотор, се спускаше и навиваше стотици метри кабел от кабелния барабан на трактора. Високите разходи за изграждане на мрежата и ограничената мобилност на трактора позволиха на това съветско решение да се провали.
В днешно време в земеделието чисто електрическо задвижване се използва само за по-малки превозни средства, при които електрическият мотор, който задвижва задвижването, се захранва от енергия, получена от батерия, заредена от мрежата. Предимството на това решение е чиста, безшумна работа без бензин или дизел. Като пример, Фигура 1 показва универсалното превозно средство John Deere GATOR-TE 4 × 2 Electric. Задните колела на това превозно средство се захранват от постоянен ток 4,6 kW електродвигател, захранван от 48 V батерия, чрез механична непрекъсната променлива трансмисия. Превозното средство има максимална скорост напред 25 км/ч и 15 км/ч назад. Универсалният транспорт GATOR-TE с тегло 227 кг може да се използва добре в животновъдни ферми, складове и сгради. С високопроизводителния батериен модул той може да се използва през целия ден. Напълно разредените батерии (8 Trojan 105) могат да се зареждат от електрическата мрежа за 12 часа.
Изображение 1: John Deere GATOR-TE 4 × 2 Електрическо универсално превозно средство
Чистото електрическо задвижване на унгарския селскостопански енергиен парк е трудно разрешимо не само поради акумулаторното съхранение на електричество, но и, наред с други неща, тъй като сервизният капацитет на унгарския тракторен парк изисква приблизително ще са необходими две и половина атомни централи Paks. Въпреки това малки електрически трактори и товарачи с чиста електрическа мощност вече могат да се използват с предимство в големи работни и животновъдни ферми.
Хибридно устройство
Името хибридно задвижване се използва често, когато за основната работа на превозното средство се използват повече от един вид енергия. Хибридните трактори отдавна съществуват в селското стопанство, тъй като в допълнение към механичната система, хидравличното предаване на енергия често се използва за задвижване на трактора и обслужване на машината. Днес групата хибридни трактори включва машини с дизел-електрическа система. Тези тракторни задвижвания могат да бъдат разделени на две големи групи, като серийни и паралелни хибридни задвижвания.
Сериен хибриден диск
За селското стопанство, докато е наличен дизел, най-очевидното задвижващо решение е да се използва дизел-електрически редови хибриден двигател. В това решение (фиг. 1) дизеловият мотор задвижва само електрически генератор, а използваният електрически двигател на колело движи трактора или мобилната селскостопанска машина с генерираното електричество.
Фигура 1: Схема на дизел-електрическо серийно хибридно задвижване
Предимството на дизеловото електрическо задвижване е, че дизеловият двигател-генератор може да работи в най-добрата ефективност, задвижващата верига се състои от проста електропроводна линия и управляваща електроника. С управлението на електродвигателите може да се постигне безстепенна смяна на предавките, както и задвижването на четирите независими колела за окачване и всички начини за управление на трактора могат да бъдат лесно проектирани.
Има няколко примера за високоефективен и прост дизел-електрически сериен хибриден двигател. Категорията универсален трактор с ниска производителност включва, например, дизел-електрически редови хибриден селскостопански трактор „RIGITRAC EWD 120“, показан на фигура 2. 91 kW дизелов двигател, хидравлична система и 85 kW AC генератор.