Üzemanyag-megtakarítás a mezőgazdasági gépeknél

Kategória: Gépesítés | Szerző: Dr. Hajdú József, 2016/02/13

Az energia és üzemanyagköltségek jelentősége

A 2010 és 2014 közötti évek átlagában az üzemanyagköltség részaránya az MGI bázisgazdaságok számai alapján az összes üzemeltetési költségen belül 33,5%-os volt, amely az üzemanyagár változásitól függően az elmúlt öt évben 31,8 és 35,3% között mozgott. Ez 2014-ben a mezőgazdaságilag művelt területre vetítve átlagosan 40 ezer Ft-ot jelentett hektáronként. A gazdasági szinten jelentkező éves összes energiafelhasználás pedig, eléri a 65 ezer Ft-ot hektáronként, amelynek kétharmad részét teszi ki az üzemanyag, a további egyharmadon fele-fele arányban osztozik a szárításra és fűtésre felhasznált energia, valamint a villamos energia költsége. A bázisgazdaságok éves árbevételének minden 1000 forintos tételére vetítve átlagosan 122 Ft energiaköltség rakódik rá, egy átlagdolgozóra vetítve pedig 2,38 millió Ft/fő az évente jelentkező energiaköltség a 2014-es gazdasági átlagok alapján. Ezekből a számokból is látszik, hogy az energiával – ezen belül az üzemanyagokkal – történő takarékoskodásnak igen csak nagy a jelentősége mind a termelési költségeken belül a gépimunka-költségek, mind pedig gazdasági szinten az eredmény alakulása szempontjából

Üzemanyag-takarékosság az erőgépeknél

Mivel hosszú távon – a jelenlegi helyzet ellenére, amikor is már egy éve csökkennek az üzemanyagok árai – az üzemanyagárak növekedésével számolnak a szakértők, ezért a mezőgazdasági gépek gyártóinak kiemelt fejlesztési célkitűzése a gépek által igényelt és felhasznált energia mérséklése. Ez érinti a traktorok- és sajátmotoros magajáró gépek, valamint a munkagépek konstrukcióit, illetve a különböző gépcsoportokat és gépkapcsolásokat egyaránt. A traktorokban és a sajátmotoros magajáró gépekben (gabonakombájnokban, szecskázókban, hidraulikus homlokrakodókban, egyes magajáró betakarítógépekben stb.) egyre korszerűbb elektronikus vezérlésű, közös nyomócsöves Common Rail rendszerű, nagynyomású (2000 bar feletti) befecskendezésű, hengerenkénti négyszelepes és szabályozható turbófeltöltővel szerelt motorokkal lehet találkozni. Ezek fajlagos üzemanyag-fogyasztása főtengelyen mért teljesítményre vonatkoztatva, zömében 200 g/kWh alatt van már, ami önmagában 10 és 30% közötti megtakarítással jár a korábbi konstrukciókhoz képest.

A kisebb fojtással dolgozó SCR és HiSCR szelektív redukciós katalizátoros füstgáztisztító rendszerek önmagukban a más megoldásokhoz képest 7–10% közötti megtakarításokat eredményeznek.

A motorokra épített nélkülözhetetlen belső fogyasz­tók hajtásának vezérlésével (elasztikus hűtőventilátor, többlépcsős hidraulikaszivattyú stb.) szintén üzemanyag takarítható meg.

Elektronikus motormenedzsmentekkel (Power Boost) felszerelt traktormotorok Eco üzemmódban a névleges fordulatszámukhoz képest 80%-kal alacsonyabb fordulatszámon, TLT hajtású- és szállítási munkavégzés közben szintén jelentős 10–15%-os üzemanyag-megtakarítással dolgoznak. A TLT-(kardán-) hajtásoknál is alkalmazzák az Eco hajtást, amely a kisebb 1600–1700 f/min motorfordulatszámon takarékosan nyújtja a szükséges teljesítményt. A nagy motorgyártók (FPT, AgcoPower, Deutz, JD Powertech MAN, Mercedes, DTU stb.) ilyen motorok fejlesztésére helyezik a fő hangsúlyokat.

A traktoroknál a korszerű elektronikus vezérlésű és automatikus kapcsolású powershift sebességváltók és a fokozat nélküli hajtóművek (CVT, IVT, TTV, Vario stb.), optimális sebességszabályozással és teljesítményátvitellel ugyancsak segítenek üzemanyagot megtakarítani. A sebességváltóknál is gyakran lehet találkozni Eco gazdaságos fokozattal is. Amennyiben a motor és sebességváltók munkáját elektronikus menedzsmentek (APM, DTM, EEM, IPM, TMS stb.) hangolják össze automatikusan, akkor érhető el a legnagyobb üzemanyag-megtakarítás.

A traktoroknál a mellsőkerék-hajtás, valamint a differenciálzárak okszerű használata is eredményezhet üzemanyagmegtakarításokat. A traktorokon található szlip- (kerékcsúszás-) szabályzókkal is lehet üzemanyagot megtakarítani. A 10%-os szlippel dolgozó hajtott hátsó traktorkerék egységnyi út megtétele során 10%-kal több utat fut be feleslegesen. Az erre elhasznált üzemanyag felesleges veszteségként jelenik meg. Az automata szlipszabályzó, mindig a beállított (optimális) értéken tartja a hajtott kerék szlipjét.

A gumiabroncsok nyomásának mindenkori optimális beállításával (termőföldön alacsony – 0,8 bar, épített úton magasabb 1,5 bar guminyomás használatával) jelentős mértékben csökkenthető a kerekek szlipje és a talajdeformációra felhasznált vontatásiteljesítmény-veszteség is, amelyek mérsékelésével szintén üzemanyag takarítható meg. Nem véletlen, hogy gyorsan terjednek a központi guminyomásszabályzók (VarioGrip) és a speciális gumiabroncs konstrukciók (Mitas-Vario Grip Pro RinR, PneuTrac). Az optimális guminyomásnak nem elhanyagolható a szerepe a talaj kímélésében sem. A szlip csökkentésének és a vontatási hatásfok javításának további lehetősége a traktorok és magajáró gépek pótsúlyozása, az adhéziós tömegének növelése, amely növelhető a munkagép bekötési pontok helyes (optimális) megválasztásával is. Traktorokon is lehet vele találkozni, de főleg magajáró hidraulikus rakodógépeken terjedt el az üresjárati üzem csökkentésére szolgáló, vezetőülésbe beépített motorleállító kapcsoló, amely akkor lép működésbe, amikor a vezető elhagyja a helyét. Így nem jár feleslegesen a motor és nem fogy feleslegesen az üzemanyag. Ez egy kicsit hasonló a személygépkocsiknál elterjedt „piros lámpa leállítóhoz és újraindítóhoz”.

Energiamegtakarítási lehetőségek a munkagépeknél

A munkagépekkel elérhető üzemanyag-megtakarítások a traktoroknál realizálhatók, amelyek azonban a munkagép oldalon is jelentős fejlesztéseket generálnak. A legnagyobb energiafelhasználással dolgozó talajművelő gépeknél a munkaszerszámok kialakításával, új szerszámkonstrukciókkal, a szerszámok térbeli elhelyezésével, szerszám-kombinációkkal igyekeznek a gyártók az energiaigényt mérsékelni. Új ekefej kialakításokkal, réselt- és műanyag kormánylemezekkel, a fogásszélesség és a munkamélység fokozatmentes központi szabályozásával a vontató traktornál üzemanyagot lehet megtakarítani.

A lazítószerszámok, kultivátorkapák, tárcsás talajművelők, hengerek konstrukciós kialakításával nemcsak a munkajellemzők javíthatók, hanem energia is megtakarítható. A rugózó kapaszárak, a rugós megtámasztású egyengetőlap-, tárcsa- és kapatartók esetében a talajellenállás gerjesztette vibráció nemcsak a munkavégzés minőségét, hanem az energiafelhasználást is kedvező irányban befolyásolja. A talajművelésnél fontos alapszabály az is, hogy csak olyan mértékben szabad bolygatni és mélységben művelni a talajt, amennyiben az feltétlen szükséges, ugyanis a művelés mélységével és a bolygatás mértékével exponenciálisan növekszik annak energiaigénye.

A vetőgépeknél az új megoldású elektromos meghajtású vetőszerkezetek és elektronikus vezérlésű csoroszlya­kocsik jelentősen megnövelték a munkasebességeket és a munkateljesítményeket a vetési pontosság megtartása mellett, ez üzemanyag-megtakarítással is jár.

A műtrágyaszóróknál a szóráskép befolyásolása, permetezőgépeknél a szórófejek, a permetléáram és a nyomás helyes megválasztása hozhat energiamegtakarításokat.
A betakarítógépeknél érdemes szem előtt tartani, hogy energiaráfordítás szempontjából, mindig kedvezőbb a traktor- vagy a hajtómotor teljesítményének kihasználása a munkaszélesség növelésével, mint a munkasebesség fokozásával. Az aprítást is végző betakarítógépeknél (szecskázók, bálázók, rendfelszedő kocsik) csak olyan mértékben célszerű az apríték hosszát megválasztani, amely a feldolgozás vagy az állatok szempontjából feltétlen szükséges.

Üzemanyagmegtakarítás a technológia megválasztásával

Jelentős üzemanyag-megtakarítás érhető el termeléstechnológiákon belül, egyes munkaműveletek cseréjével, elhagyásával vagy több munkaműveletet egy menetben végző gépek használatával, azaz műveletkapcsolásokkal.

Az alap-talajművelésben a forgatásos-(szántásos) sok- (5–6) műveletes technológiák helyett, ún. talajkímélő, talajkonzerváló forgatás nélküli technológiák alkalmazásával 3 műveletre redukálható alapművelési technológia, amely min. 30%-os üzemanyag-megtakarítással jár. Mindezen kívül a technológiaváltás a biológiai talajélet szempontjából is kedvezőbb, illetve időben is rövidebb az eljárás.

A termeléstechnológiákat kiszolgáló erő- és munkagépkapcsolásokat energetikailag is össze kell hangolni és a munkavégzés során kihasználásuk optimalizálására kell törekedni, a kedvező üzemanyag-felhasználás érdekében. Ugyancsak jelentős üzemanyag-megtakarítást eredményez a kombinált talajművelőgépek alkalmazása, amelyeknél egy gépen belül több művelőelem szekció – simítólapok, tárcsás művelők, lazítókapák és hengerek – is megtalálható.

A vontatásra használható nagyobb teljesítményű traktor fajlagos (l/ha) üzemanyag-felhasználása lényegesen kisebb, mintha két- vagy több munkamenetben történt volna a munkavégzés.

Ugyancsak energia-megtakarítással jár összeépített vagy kapcsolt magágykészítő- és vetőgépek alkalmazásával egy munkamenetben végzett vetés, amely különösen a sűrűsoros kultúráknál terjedt el. Ebbe a kombinációba még a starter műtrágya kijuttatása is belefér. A műtrágyaszórásnál az utántöltő kocsira függesztett műtrágyaszóró, akár menet közbeni utántöltésével megtakarítható a külön kiszolgáló traktor és szállítójármű, amelynél szintén nyilvánvaló a technológián belül az üzemanyag-megtakarítás. Számos példa említhető még műveletkapcsolásra – pl. a bálázót vontató traktor elejére függesztett rendrakóval végzett bálázás, vagy szárzúzós adapterrel végzett kukoricabetakarítás és -száraprítás stb. – amely üzemanyag-megtakarítást eredményez.

Üzemanyag takarítható meg az erőgépek műholdas (GPS, RTK GPS, GLONASS stb.) irányításával sorvezetők alkalmazásával, illetve automata kormányzásával is. A pontos műveléssel a felül (kétszer) művelt területek elmaradásával a gépek munkaszélességének 100%-os kihasználásával növekszik a gépek, gépcsoportok munkasebessége és munkateljesítménye is, amely egységnyi területre vetítve kevesebb üzemanyag-felhasználással jár.

Nemcsak a gépek megválasztásával és alkalmazásával takarítható meg üzemanyag a technológiákban, hanem a munkaműveletek optimális időben és talajállapot, illetve növényjellemzők mellett történő elvégzésével is. A talajnedvesség szempontjából rosszul megválasztott talajműveléssel okozott károk csak jelentős többletmunkával, illetve energiaráfordítással hozhatók helyre, vagy nem megfelelő növényfejlődési fázisnál elvégzett kaszálás, illetve szecskázás energiaigénye is számottevően nagyobb lehet, mintha azt optimális időben végezték volna el.

Az Európai Unió az 1980-as évek közepén adott ki egy direktívát a nyersolaj-megtakarítás érdekében, alternatív üzemanyagok hasznosítására, illetve a hagyományos alapanyagokat használó erőgépek takarékosabb üzemének támogatására. Az 1997-ben kiadott Fehér Könyvben 2010-re évi 18 millió tonna bioüzemanyag gyártását tűzte ki célul, ami a Közösség összes üzemanyag-felhasználásának 7 százaléka. Ezt a célt később beemelték a Közös Agrárpolitikába is. Az egyes EU-tagországok a Kiotói Egyezményben tett szennyezőanyag-kibocsátásra vonatkozó vállalásai felgyorsították a bioüzemanyag programok kibontakozását. Egyelőre azonban, mivel ezekre az üzemanyagokra közös rendtartás nem létezik, az egyes államok kísérleti üzemek címén erősen támogatják mind a biodízel, mind a bioalkohol termelését.

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaDr. Bai Attila (szerk.):
A biogázBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználása

Ez is érdekelhetiA káposztafélék gépi betakarításaParlament előtt a 2025. év adózását meghatározó őszi adócsomagA lovak jólléte: a gondos lótartás eszközei és szabályai