Одним из основных технических параметров трактора является количество лошадиных сил, характеризующих эксплуатационные возможности машины. Трактор расходует мощность на работу внутренних механизмов, передвижение и систему агрегатирования.
Классификация тракторов по мощности двигателя
В России и странах СНГ мощность трактора определяется по тяговому классу, при этом учитываются количество лошадиных сил, тип ходовой части и масса машины. В зависимости от количества лошадиных сил двигателя можно выделить следующие основные классы:
- К машинам класса 0,1 и 0,2 мощностью от 10 до 14 л.с. относятся мотоблоки, мини-тракторы и самоходные шасси.
- Модели от 0,4 до 1,4 класса мощностью от 22 до 75 л.с. можно отнести к универсальной технике.
- Машины класса 2 и выше — это тяжелая промышленная и сельскохозяйственная техника.
В зависимости от класса подбирается оптимальное навесное оборудование, а также определяются сфера применения и условия эксплуатации. Чем выше класс техники, тем в более сложных условиях он может работать.
На какие процессы расходуется мощность?
При равномерном движении колесный трактор расходует от 65 до 75% эффективной мощности двигателя на тягу оборудования. При этом полная производительность мотора не может быть задействована для полезной работы по следующему ряду причин.
В среднем около 8–10% энергии теряется в процессе передачи крутящего момента силового агрегата на гусеницы или колеса. Это происходит из-за трения между зубьями шестерен, в подшипниках и сальниках валов, а также во время перемещения масла.
Часть производительности мотора также расходуется в момент передвижения самой машины. Она расходуется для усиленной работы трущихся узлов ходовой части машины при преодолении неровностей дороги или сминания почвы. В зависимости от рыхлости почвы или качества дорожного полотна потери энергии могут достигать примерно 10–12% для гусеничной и 14–16% для колесной машины. Чем рыхлее почва, тем больше усилий необходимо потратить на перекатывание машины. При работе с тяговым оборудованием энергозатраты возрастают из-за появления дополнительного сопротивления.
Во время движения трактора некоторое количество энергии также затрачивается на преодоление встречного ветра, сил инерции и подъемов в гору.
Тяговый КПД трактора
Тяговый коэффициент полезного действия определяет часть мощности, которая расходуется мотором на работу с дополнительным оборудованием и является важным параметром его работы. При помощи тягового КПД расход мощности в трансмиссии на буксирование одного трактора сравнивается с другим, что позволяет определить более совершенную модель. Определяется тяговое КПД методом эксперимента или по специальным формулам.
Оптимальный тяговый КПД на плотных почвах для колесной техники составляет от 0,70 до 0,75, а для гусеничной от 0,75 до 0,80. В случае работы с рыхлыми почвами КПД для колесного трактора должно быть 0,50–0,55, а для гусеничного — 0,65–0,75.
Большая часть тягового КПД уходит на буксирование техники, которое вызывается недостаточным сцеплением ведущих колес с дорогой или почвой. Буксирование колес не должно быть выше 15–18%, а в случае гусеничной техники параметр не должен превышать 5%.
Для повышения сцепного веса колес на них могут устанавливаться съемные грузы, грунтозацепы, полугусеничные приставки, которые значительно повышают затраты энергии агрегата на передвижение трактора.
Причины потери мощности трактора
Снижение КПД мотора и потеря тягового усилия техники могут быть вызваны неисправностью агрегата. Для выявления действительной потери тяги применяют тормозные испытания при помощи специальной установки, которая позволяет выполнить диагностику без дефектовки мотора.
Потери эффективности двигателя чаще всего связаны со снижением давления в цилиндрах из-за износа поршневой группы, закоксовывания поршневых колец или поломки форсунок. Также снижение тяги может возникнуть из-за образования нагара на элементах мотора и выхлопной системе. Резкое снижение тяги в процессе работы машины может быть вызвано отказом турбины или газораспределительного механизма.
