Traktor naučili jezdit na bioplyn, provoz bude levnější než na naftu

Snahy o neustálé zvyšování efektivity zemědělství přináší potřebu výkonné techniky na obdělávání polí. Tedy kombajnů a zejména traktorů. Jenže i tato vozidla potřebují fosilní paliva a vypouštějí emise. Italský výrobce New Holland proto přišel s několika nápady, jak lépe využít nové traktory, aby při provozu co nejméně poškodily přírodu.

Jedním z nápadů je systém umožňující dálkově ovládat více traktorů z jediného dispečinku. Tak trochu to připomíná počítačovou hru, jde ale o pokračování trendu vybavovat nové zemědělské stroje čím dál chytřejší elektronikou. Už ty dnešní dokážou v reálném čase sledovat přesný tvar pole, aktuální počasí či nadmořskou výšku a přizpůsobovat tomu polohu a výkon nářadí, telematicky si vyměňovat údaje s centrálou a samozřejmě sledovat svou polohu s pomocí satelitní navigace.

Krok k úplné autonomii si vyžádal montáž několika dodatečných senzorů překážek. Technické zásahy do samotného traktoru byly minimální, protože už dnes traktoristovi aktivně pomáhají nejrůznější servomotory a posilovače, zjednodušeně řečeno tedy stačilo doplnit trochu elektroniky navíc.

Autonomní traktor bude hlavní hvězdou expozice New Holland na veletrhu Techagro, který startuje tuto neděli. „Tento traktor je po poli schopen jezdit zcela sám. Je vybaven LIDARem, kamerou a dalšími senzory, takže nejezdí „poslepu“ pouze dle mapy, ale reaguje i na prostředí kolem sebe,“ popisuje Marek Musil ze společnosti Agrotec, která New Holland v Česku zastupuje.

Upravený Zetor vozí na střeše lahve s plynem, šetří tak peníze i ovzduší

Autonomní traktor zatím vypadá (až na několik přidaných krabiček zvenčí) jako běžný typ a nechybí mu ani kompletně vybavené pracoviště řidiče (dnes už spíše operátora), ale faktická zbytečnost a nákladnost přímé lidské obsluhy jeho základní koncepci a podobu v blízké budoucnosti změní. Ostatně prototypy traktorů bez řidičských budek už jezdí, i když zatím hlavně proto, aby ukázaly nové možnosti techniky. Mimochodem, vypadají opravdu divně…

Asi je všem jasné, že automat zorá pole lépe a rychleji než člověk, navíc nepotřebuje bezpečnostní přestávky, dovolenou, doktora ani plat. Díky pokročilým senzorům se dokáže vyhnout všemu živému i nebezpečnému. Jen na veřejnou silnici zatím bez řidiče nesmí, to je ale v zemích, kde intenzivně připravují legislativu pro autonomní auta, jen otázkou času.

Fosilní paliva nahradí plyn

Druhou a významnější inovací je právě dokončovaný projekt traktoru na biometan. Tedy stlačený plyn, který se sice složením podobá CNG, ovšem jeho původ se zcela liší: zemědělci by si jej totiž měli vyrábět sami v bioplynových stanicích. Biomasa projde fermentací (tedy obyčejným kvašením), při níž vzniká metan, který bude podle potřeby rozdělován do výroby elektřiny a právě k pohonu zemědělských vozidel. K jeho stlačování by měla sloužit elektřina právě z bioplynové elektrárny nebo ze solárních článků. Případně z jakéhokoliv jiného obnovitelného zdroje, fantazii se meze nekladou. V ideálním případě by tak měly být velkostatky energeticky zcela nezávislé a zároveň šetrnější k životnímu prostředí.

Pohon traktoru na bioplyn se technicky rovná pohonu na CNG, tedy stlačený zemní plyn (metan). Potřeboval tedy vyřešit stejné problémy. V první řadě zapalování směsi: to se totiž na rozdíl od detonací v naftovém motoru děje klasickou svíčkou. Motor na metan je tedy zážehový, ač bývá postaven na technických základech dieselu.

Další výzvou je mazání ventilů, o které se v běžném motoru starají mazné složky tekutého paliva. V metanu však nic takového není a hrozilo by zadření. S tím si motoráři poradili důkladným utěsněním vodítek, ventil tak stačí mazat shora. A konečně do třetice vysoká teplota spalování plynu, která by způsobovala nechtěné detonace. Řešením je náhrada přímého vstřikování paliva nepřímým do sacího potrubí, a to hned dvěma vstřikovači u každého válce kvůli dokonalému promísení směsi.

A výsledky jsou optimistické: vůbec poprvé se podařilo dosáhnout specifického výkonu srovnatelného se stejně objemným turbodieselem, a to s podstatně čistšími výfukovými plyny a nižší hlučností. A tím pádem bylo vůbec možné začít uvažovat o praktickém nasazení do traktoru. Ten totiž, na rozdíl od silničních vozidel, pracuje většinu času na maximální výkon, a proto je pro něj tento parametr extrémně důležitý.

Ostatní zmíněné výhody přijdou také vhod. Traktor na biometan bude logicky dražší než na naftu, ovšem ušetří až 50 procent nákladů na palivo (a až 30 procent celkových provozních nákladů) a jednání o případných daňových úlevách či dotacích půjdou s poukazováním na ekologická hlediska jistě snáze.

Je logické, že podobný vývoj už vyžaduje hodně pokročilou motorařinu. A chtít něco podobného po výrobci traktorů není úplně reálné. V anglickém Basildonu už také motory nevyrábějí. Avšak mohli využít koncernové synergie (traktorka New Holland/Case patří koncernu Fiat) a vypůjčili si již hotový osmilitrový šestiválec na CNG o výkonu 180 koní a 740 Nm z rozvážkového náklaďáku Iveco. A zastavěli jej do prototypu traktoru T6.180 Methane Power. V něm už se úspěšně představil na mnoha agrosalonech, zejména v USA, a nyní debutuje v Evropě.

Zatím ještě není zcela připraven na sériovou výrobu, protože zbývá dořešit několik drobností typu finálního provedení a umístění plynových zásobníků - ve stávající podobě pojmou 300 litrů relativně málo stlačeného metanu. Takové množství stačí na půl dne práce, což je zatím nedostačující. Cílem je celodenní autonomie.

Pojízdný vzorek také patří do starší typové řady T6, jenže mezitím byla uvedena zcela nová s inovacemi, kterými se prototyp zatím chlubit nemůže. Přesto však jde o plně funkční traktor, schopný testování přímo v terénu. Logickým krokem je, že plnicí hrdlo má stejný adaptér jako u CNG, které lze tím pádem rovněž bez problémů použít.

Novinka je tišší a klidnější

S prototypem jsme se svezli po zkušebním polygonu přímo v basildonské fabrice. Pořadatelé přistavili i srovnatelný klasický naftový traktor, a tak jsme se na vlastní uši přesvědčili, že přinejmenším některé udávané výhody bioplynového pohonu rozhodně nejsou vybájené.

Plynový motor skutečně běží tišeji a klidněji. Že produkuje až o 80 procent méně škodlivých emisí a o 10 procent méně CO₂ jsme sice neměli jak ověřit, ale samotný pohled na obří částicové a SCR filtry na výfuku dieselu, bez nichž se plynový kolega obejde, je výmluvný.

Hodnotit dynamiku jízdy je u traktoru trochu mimo, nicméně plynový model akceleroval lehčeji a dovoloval více měnit otáčky a méně řadit. Ne tedy, že by to byl s automatizovanými převodovkami nějaký problém.

Na kilometry se nehraje

Když se zeptáte na životnost, servisní intervaly či spotřebu, zcela automaticky se dozvíte něco o motohodinách. Logicky, protože traktor prožije většinu svého těžkého života při rychlostech zhruba lidské chůze, čili najeté kilometry nejsou skoro vůbec důležité. A vůbec celý život za volantem má jiný rytmus. Pomalejší a intenzivnější. Jako celé zemědělství.

Když si člověk odmyslí obvyklou pozitivní a optimistickou atmosféru na prezentacích, tak bioplynový pohon se zdá být, na rozdíl od některých utopistických projektů, reálnou cestou pro blízkou budoucnost. Samozřejmě neřeší základní problém, že se ve jménu vyšších zisků obdělávají stále větší lány čím dál těžšími traktory, což škodí půdě, ale aspoň dokáže tento trend uvést do ekologicky přijatelnějších kolejí.

I když zůstávají nezodpovězené otázky: například zda zvládne vysušená a vyčerpaná země rodit dostatek biomasy k uživení rychle rostoucích bioplynových stanic, a jestli krásná teorie o energetické soběstačnosti velkých farem bude fungovat i v praxi, případně zda o tuto technologii budou mít velkofarmáři vůbec zájem. Pohon pracovní techniky bioplynem by však mohl být správným krokem k trvale udržitelnému životu. Jíst totiž budeme muset i tehdy, až dojde ropa.

A jak se traktor vlastně řídí?

Především se speciálním řidičákem skupiny T, ten jsme však v uzavřeném areálu naštěstí nepotřebovali. Na první pohled se kabina zásadně neliší od auta, u modelů s ručně řazenou převodovkou (což nebyl náš případ) nechybí ani řadicí páka. Volant, tři pedály, páčky pod volantem, rádio, klimatizace, otáčkoměr, srozumitelný volič směru jízdy plus další volič stupňů u automatizovaných převodovek. A spousta dalších spínačů a monitorů. Na ty laik nechápavě zírá, avšak vesměs slouží pro manipulaci s nářadím a pro samotnou jízdu nejsou důležité.

Desítky stupňů traktorové převodovky

Zajímavý je svět převodovek. Ve většině traktorů bývají dvě za sebou, takže se počet stupňů násobí a může jich být až 40 pro jízdu vpřed, aniž by to vyžadovalo extrémně složitou konstrukci. Ačkoliv i do moderního traktoru stále můžete koupit klasickou manuální, naprostá většina zákazníků volí automatizované řazení.
Nejběžnější je robotizovaná Range Command, tedy klasická mechanická skříň, v níž ovšem řadí a vypínají spojku místo lidských údů servomotory. New Holland ovšem nabízí i variátorovou bezestupňovou převodovku Auto Command, která je (pro člověka ze světa osobních aut možná překvapivě) podstatně dražší. Je totiž sice mechanicky jednodušší, avšak možnost plynulé volby převodů je neocenitelnou výhodou při těžké práci v nízkých rychlostech. Aby toho nebylo dost, přinesl New Holland další převratnou novinku – dvouspojkovou automatizovanou skříň Power Command. Ta je kompromisem mezi levným, ale pomalým a škubavým „robotem“ a plynulým, ovšem drahým variátorem. Je totiž – další velké překvapení – levnější než bezestupňová skříň. Stejně jako ona umí řadit v plném tahu, ovšem beze ztrát. Technologie, už dlouho známá z osobních aut (škodovka či volkswagen s převodovkou DSG možná stojí i před vaším domem), musela projít ještě dlouhým vývojem, než se naučila přenášet řádově vyšší točivé momenty. Výsledek ovšem podle prvních zkušeností stojí za to.

První otazník vyvstává nad samotnou přítomností spojkového pedálu u automatizované převodovky. Jenže kdo umí řídit auto, zcela automaticky si s ním správně poradí i zde: slouží k rozjezdům, případně jemné manipulaci. Za jízdy už potřeba není. Příjemným šokem pro řidiče osobáku je dokonalý výhled všemi směry a zejména na přední kola - revolučně to usnadňuje manévrování a kdo okusil, bude už navždy přemýšlet, proč mají osobní auta vlastně ty nepraktické velké blatníky.

Že s viditelností nebude problém ani v noci, svědčí spousta přídavných světlometů, na přání dokonce xenonových či diodových. A také znamenitá péče o pohodlí řidiče (zatím mu tak říkejme) počínaje dokonalým všestranně seřiditelným a odpruženým sedadlem, přes výbornou tepelnou, hlukovou i protiprachovou izolaci, až po bezchybnou ergonomii.

Vše je po ruce a nic nevyžaduje velkou sílu. Kdo se někdy utkal s ryzí mechanikou třeba takového Zetoru 25, asi by měl za volantem moderního traktoru pocit, že sní.

Rozjezd i jízdu samotnou se sólo traktorem v ideálních podmínkách zvládne každý řidič po instruktáži v délce několika minut, jak to bude v rozbahněném poli s dvacetitunovým vlekem, je jiná otázka. I když pokročilá asistenční elektronika účinně pomáhá i v podobných případech. Zásadním vjemem je pomalost - i když moderní traktor umí snadno pelášit padesátkou (více by bylo vzhledem k vysokému těžišti a neodpruženým kolům hazardem), uvnitř se to zdá jako loudání, i když její dosažení trvá překvapivě dlouho, mj. kvůli několikerému řazení převodovky.

Řízení má velmi lehký převod, stočit kola z jednoho rejdu do druhého chvíli trvá, i když účinný posilovač odboural někdejší námahu, a udržet přímý směr na obřích pneumatikách vyžaduje stále pozornost. I přes pokročilou techniku se tu nehraje na super plynulé rozjezdy, při řazení to škube a nasčítané vůle v mnoha převodech se umějí ozvat. Ovšem samotný pohled na rozměry převodovky a dimenzaci veškerých částí poháněcího řetězce (součástí prezentace byla i návštěva výrobní linky) každého ujistí, že tato mechanika se hned tak neopotřebuje.