New Holland T6.180Сможет ли метан стать топливом будущего для сельскохозяйственной техники? Чтобы ответить на этот вопрос New Holland в настоящий момент проводит испытание двух новых моделей.

Коротко о главном. Основной тезис испытаний, проходящих в графстве Сомерсет, состоит в том, что при правильном подходе к обработке метан может стать отличной заменой альтернативным видам топлива. Кажется, New Holland, движется в правильном направлении.

Будь то искреннее желание производить технику безопасную для экологии или очередной корпоративный бум, но New Holland тратить большие деньги на развитие своей стратегии «Лидер в области экологически чистых энергетических технологий».

Компания отказалась от первоначального плана производства техники с двигателями на водородных топливных элементах (NH2) и выбрала более реалистичный и менее дорогостоящий в краткосрочной перспективе подход, который предполагает использование в двигателях внутреннего сгорания возобновляемых источников энергии таких, как биогаз.

Впервые этой идеей стала заниматься австрийская компания Steyr совместно с небольшой инженерной компанией Lu Power еще восемь лет назад. В то время планировалось использовать топливо на основе смеси метана и дизтоплива, но по мере развития проекта (в 2013 году он стал официальной разработкой компании CNH), было принято решение использовать исключительно газ.

Первое поколение экспериментальных метановых тракторов New Holland был оснащено четырех цилиндровым двигателем с максимальной мощностью не более 140 л.с. (на самом деле точно такой же трех литровый двигатель использовался на грузовиках Iveco Daily).

Будучи оснащенным двигателем с электрозажиганием, в случае необходимости трактор мог работать на бензине. Однако, в таком случае было тяжело привести двигатель в соответствие с требованиями по токсичности выхлопов, в то время как двигатели, работающие на чистом газе, обеспечивают полное сгорание топлива и полностью соответствуют строжайшим нормам стандарта Евро-4.

В последующем, обсуждая развитие проекта, инженеры решили, что второе поколение экспериментальных тракторов должно быть более мощным и работать исключительно на метане.

Безусловно, у компании New Holland было одно существенное преимущество перед другими производителями тракторов: будучи частью корпорации CNH Global, она могла воспользоваться опытом и наработками компании-партнера Iveco. За годы своего существования с 1996 Iveco выпустила в общей сложности 29 000 газовых двигателей для самосвалов, грузовиков и автобусов. А концерн Fiat (одной из дочерних компаний которого является CNH Global) свои первые автобусы и грузовики начал производить еще в 1930-ых.

Таким образом, когда дело серьезно коснулось вопроса производства, с проблемой основные сложности возникли не на этапе разработки самого двигателя. Сложнее оказалось спроектировать систему топливного бака, чтобы обеспечить максимально продолжительное время непрерывной работы. Все девять цилиндров двигателя расположены в разных местах корпуса трактора – снизу по обеим сторонам от кабины водителя, вокруг задних стоек кабины и линии крыши кузова. В общей сложности система вмещает до 300 литров (52 кг) сжатого метана – это соответствует шести часам работы в облегченном режиме и четырем — пяти часам трудоемких операций (в качестве приблизительного ориентира – энергетическая ценность пяти литров метана под давлением в 200 бар эквивалентна ценности одного литра дизельного топлива). Безусловно, такого запаса недостаточно для большинства операций и New Holland как раз работает над решением этой проблемы. Компания также занимается разработкой и тестированием передних противовесов и прицепных цистерн. Для тех, кто сомневается в безопасности трактора, который перевозит большое количество легко воспламеняющегося газа под давлением равным 200 атмосферам, отметим, что прочность используемых цилиндров позволяет выдержать нагрузку равную силе удара товарного состава, а высокотехнологичные механизмы клапанов позволяют определить малейшие признаки разгерметизации в цилиндре и моментально отключить подачу газа.

На данный момент в мире существует только две единицы экспериментального 165-ти сильного трактора New Holland T6.180. Один из них находится в Соединенных Штатах, другой – на демонстрационной «Энергетически независимой» ферме компании в Италии. Как правило, испытания проводятся до полного заполнения установки анаэробного сбраживания на пилотных фермах. Однако в этом году компании удалось отправить одну из моделей в небольшое турне, в программу которого входило посещение выставки Cereals в Соединенном Королевстве и ряда хозяйств с биогазовыми установками. Наша команда, впервые столкнулась с новым трактором на ферме Wyke Farms в графстве Сомерсет, где он работал в агрегате с 13 500-литровой цистерной, перевозя навоз из коровника хозяйства, рассчитанного на 1 000 голов, что бы заполнить три резервуара установки для анаэробного сбраживания. Но об этом немного позже.

Чем же отличается «Метановый» трактор от обычного? В первую очередь внешне: утопленные газовые баки, закрепленные на армированных стойках кузова, и покатая крыша создают впечатление, что перед нами пациент с тяжелым случаем слоновьей болезни. Из-за такого увеличения массы кузова потребовалась установка подвесной рессоры кабины и демпферов. Но, безусловно, основное отличие новой модели в ее «начинке».

Двигатель трактора скорее напоминает 5,9-литровый блок грузовиков Iveco, чем 6,7-литровый массивный двигатель Basildon, который чаще можно встретить на тракторах такого размера. В новом двигателе головка цилиндра оснащена свечой зажигания, так как именно используется в газовых двигателях для воспламенения топлива вместо механизма компрессии. В тракторах, работающих на газе, отпадает необходимость использовать целый ряд дополнительных механизмов в системе выхлопной трубы. Это обусловлено тем, что метан в отличие от дизтоплива, не образует таких продуктов горения, которые необходимо дополнительно очищать. Это скорее хорошая новость для тех, кто считает газовый трактор слишком дорогостоящим вариантом.

По словам производителя, благодаря экономии на установке всего дополнительного оборудования, которое необходимо для соответствия современным нормам по токсичности, себестоимость стоимость новой модели будет сравнима со стоимостью тракторов, использующих традиционные виды топлива. Газовый двигатель не требует установки AdBlue, сажевого фильтра и системы рециркуляции отработавших газов, только каталитического конвертора. Если верить заявлениям производителя, новый трактор позволит значительно снизить затраты на топливо. По словам компании, испытания, которые проводятся на площадках в Италии и США, уже показали, что расходы можно сократить до 25-40%. Подтвердятся ли эти результаты после запуска серийного производства, пока остается только гадать.

Ка же ведет себя трактор? Наш тест-драйв прошел в несколько ограниченных условиях, нам пришлось перемещаться по дороге с полной цистерной дигестата. Однако благодаря холмистым равнинам графства Сомерсет нам все же удалось почувствовать разницу в работе с газовым двигателем. Первое, что бросается в глаза после поворота ключа – это отсутствие шума на холостых оборотах, характерное для дизельных двигателей. Тем не менее, нельзя сказать, что газовый двигатель абсолютно бесшумен. При подъеме на уклон уровень шума значительно возрастает. И речь идет не о шести цилиндровом двигателе, а о трансмиссии. Кажется это типичный для работающего трактора звук, который обычно заглушается ревом двигателя. Чтобы не глохнуть на старте приходится хорошенько нажать на педаль газа. В соответствии с графиками характеристик двигателя, составленными производителем, на старте его мощность на 10 — 15 л.с., а крутящий момент на 100Нм, меньше заявленных показателей. Однако ситуация кардинально меняется по мере нарастания оборотов. Уже при 1 350 об/мин. по мощности и крутящему моменту газовый двигатель превосходит дизельный мотора и сдает свои позиции только на 2 000 об/мин. В действительности разница в мощности не так заметна, как скачок кривой крутящего момента в сравнении с кривой дизельного двигателя. Эта особенность и характеризует общие впечатления от езды трактора. Сразу после запуска пока еще сохраняется достаточная инерция трактор идет живо пока не разгонится до 40 км/ч (тут показатель может быть и меньше, в зависимости от того как быстро крутящий момент достигает максимума в 1 400 об/мин). С этого момента трактор перестает набирать скорость, пока машина не достигнет максимальной мощности 179 л.с. при 1 800 об/мин. Хотя трактор держит темп довольно продолжительное время, создается впечатление, что он не сможет показать тот же результат при подъеме на уклон.

Это наталкивает на вывод, что снижение оборотов существенно сказывается на грузоподъемности трактора. Однако стоит помнить, что рабочий объем газового двигателя почти на литр меньше типового дизельного двигателя и энергетические характеристики самого метана значительно отличаются от характеристик дизтоплива. Таким образом, показатели производительности вполне ожидаемы.

С точки зрения удобства, кабина водителя в общей сложности вполне стандартна для New Holland, хотя она, пожалуй, получает чуть меньше освещения, чем кабины традиционных тракторов, из-за тени, которую отбрасывают баки с газом, закрепленные на стойках, и удлиненная сзади крыша капота. Даже несмотря нато, что особых неудобств при работе с прицепом увеличенные стойки не создают, они все же будут в некоторой степени ухудшать обзорность при работе с косилками и разбрызгивателями.

Резюме: Нас впечатлило то, как команде New Holland удалось откалибровать производительность T6. 180 в соответствии со своими стандартами даже несмотря на то, что он использует совершенно новый вид топлива по сравнению с традиционными моделями компании. Хорошие новости в том, что стоимость метанового трактора не будет значительно превышать стоимости других тракторов компании, вместе с тем, позволит сократить расходы на топливо. Однако воспользоваться этими плюсами смогут не все.

Только крупные хозяйства с установками для анаэробного сбраживания могут поставлять био-метан в энергетические сети страны, которые в последующем занимаются их очисткой. Для того, чтобы увеличить давление газа до 200 атмосфер понадобится еще несколько приспособлений, стоимость которых превышает несколько сот тысяч фунтов. По мнению New Holland и Iveco, хозяйства будут продавать газ, а затем покупать его в сжатом состоянии у официальных поставщиков.

Есть еще один существенный момент, который ставит под сомнение пригодность T6. 180 для работы. Большая часть таких крупных хозяйств с установками АС используют 200-сильные и даже 300-сильные трактора. Найдется ли в этом парке место для машины с номинальной мощностью всего 165 л.с.? Даже в таком большом сегменте рынка, реальный потенциал техники имеет огромное значение.

Этот момент может стать проблемой для New Holland. Их компания-партнер производит двигатели мощностью в 400 л.с. для грузовиков и автобусов, где имеется достаточно места для установки топливных баков, которые обеспечивают хороший запас непрерывного хода. Установка же цилиндров газового двигателя вокруг шасси традиционного трактора – задача не из легких. Возможно в будущем, это позволит кардинально пересмотреть конструкцию трактора, какой мы ее знаем и видим сегодня. Но это только догадки.

Личный опыт работы с «метановым» трактором:

Роджер Клозир, хозяйство Wyke Farm, Сомерсет (Roger Clothier, Wyke Farm, Somerset).

Хозяйство Wyke Farm , известный производитель сыра в графстве Сомерсет, — одна из первых ферм в Соединенном Королевстве, которая стала использовать установку для анаэробного сбраживания, оборудованную для транспортировки газа в энергосеть.

Первоначально весь газ произведенный установкой, построенной в 2013 году, обеспечивал работу двух генераторов мощностью 1МВт. За последние несколько лет были добавлены системы для очистки газа, что позволило хозяйству транспортировать его по трубопроводу к другим удаленным генераторам (в том числе на сырную ферму и в холодильные камеры) и напрямую в государственную энергосеть.

Как бы хорошо это не звучало, для семьи Вайк, владеющей хозяйством, закачка очищенного газа в баки тракторов и грузовиков – задача нетривиальная. Для ее реализации хозяйству пришлось приобрести специальную дорогостоящую установку для создания необходимого (200 бар) давления газа.

В течение недельного тест-драйва модели T6.180 для заправки трактора на ферме Wyke использовали прицеп заполненный газом под давлением. Все время пребывания в поле трактор работал с 13 500-литровым прицепом Pichon, который транспортировал навоз с молочной фермы к анаэробной установке. Эта работа на ферме обычно выполняется 170-сильным трактором John Deer, и теоретически вполне посильна для T6.180, даже несмотря на заявленные компанией New Holland 160 л.с.

«В целом трактор неплохо справлялся с прицепом, и, возможно, отлично подошел бы для выполнения подобного рода задач по транспортировке», поясняет Роджер. «Но в нашей холмистой местности ему не хватает силы – приходится прилагать больше усилий, чтобы обеспечить такую же плавность ход, как и у нашего John Deer. У него достаточно мощности, но он уступает в показателе крутящего момента при низких оборотах. Трогаться с места на уклоне было очень непросто. Приходится сильно давить на газ».

Чувствительность педали газа в T6. 180 значительно выше чувствительности в тракторе с дизельным двигателем. Она реагирует на малейшее прикосновение и требует чрезмерно аккуратного обращения. Что касается других характеристик трактора, водители ферм высоко оценили удобство управления, будучи знакомы со стандартными системами New Holland. Однако, газовые баки на стойках кабины и конструкция крыши ограничивали обзорность и создавали проблемы, когда приходилось выезжать задним ходом из-за угла.

Одно из заданий, где экспериментальная модель зарекомендовала себя особо хорошо – это торможение на местности с уклоном. Трактор отлично удерживал 27-тонную цистерну.

Сможет ли «метановый» трактор прижиться в хозяйстве Wyke?

«Из положительного хочется отметить внешний вид трактора, который практически не отличается от внешнего вида традиционных тракторов», отмечает господин Вайк. «Этот трактор немного труднее сдвинуть с места, но набрав обороты, он оживает. В среднем и верхнем диапазоне оборотов у него достаточно мощности, и в плавности хода практически не уступает дизельному трактору. Что касается нижнего диапазона, то по ощущениям, трактору не помешали бы дополнительные 20 л.с. Было бы неплохо добавить еще объема топливным бакам. Во время теста нам удавалось работать бес перерыва на дозаправку не более четырех — пяти часов, что может стать реальной проблемой, для тех работает на выезде. Но в целом идея правильная – мы может производить топливо самостоятельно прямо из отходов, и после должной очистки и герметизации использовать для заправки техники».

Могут ли окупиться расходы на оборудование по очистке и герметизации газа, что сделает использование нового «метанового » трактора New Holland рентабельным для вашего хозяйства?

Господин Клозир не исключает такой возможности. По его мнению, если бы грузовики и самосвалы, используемые на ферме, могли работать на био-метане, а другие хозяйства в округе проявляли больше интереса к альтернативному топливу, это могло бы стать дополнительным источником дохода.

Технические характеристики:

Максимальная мощность – 179 л.с. при 18000 об/ мин

Номинальная мощность – 165 л.с. при 2 200 об/мин

Максимальный крутящий момент – 740 Нм

Двигатель:

Fiat/Iveco – объем 5,9 литров, 6 цилиндров с модифицированной системой зажигания от свечи и электронной системой подачи газа.

Трансмиссия:

17F X 16R

Силовое переключение

Максимальная скорость – 50 км/ч

Объем топливных баков – 300 литров (52 кг)

9 резервуаров

Время непрерывной работы – 3-5 часов между дозаправками

Рабочий вес – 6 800 кг

Комплект шин – 650/60 R38 и 520/60 R28 Michelin Xeobibs

1

В выпуклых стойках и задней части крыши располагаются три резервуара для топлива.

2

Эти стойки создают в кабине затененности и закрывают задний обзор почти на треть. Серый ящик справа – регистратор, которые позволяет собирать данные о работе трактора.

3

Баллоны с газом, расположенные под кабиной водителя и в задней части корпуса способны выдержать удар колоссальной силы.

4

Не имея необходимого оборудования для герметизации газа до 200 бар, необходимых для заправки трактора, работники фермы Wyke доставляли топливо в цистерне.

5

Отверстие для заправки располагается под правой дверью кабины и по внешнему виду напоминает обычный аппарат на заправочных станциях.

6

С первого взгляда при поднятом капоте сложно понять, чем отличается двигатель нового трактора от традиционного, работающего на нефтепродуктах. Профессионалы отметят свечу зажигания, меньший размер отсека и отсутствие дополнительных механизмов очистки отработавших газов.

НА ГЛАВНУЮ

При полном или частичном использовании материалов сайта активная ссылка на Агроинфо обязательна.

Читайте также:

Временный успех производителей сельхозтехники: что их ждет дальше?

Египет заинтересовался российскими комбайнами

12-метровый Horsch Terrano FM уже на рынке Соединенного Королевства

Маршрут успеха: Навигатор на АГРОСАЛОН