Optimum trekkerwerkverrigting spaar brandstof

August 2016

JOHAN VAN BILJON, senior navorser: Meganisasie, LNR-Instituut vir Landbou-ingenieurswese

By die aankoop van 'n trekker betaal 'n produsent in rand- en sentwaarde vir die optimale werkverrigting van 'n trekker. Ten einde hierdie waarde vir geld te verkry, is dit egter noodsaaklik dat optimum enjinwerkverrigting en optimum traksie gelyktydig aangespreek word.

'n Enjin wat nie ten volle benut word nie, skep dikwels die illusie van lae brandstofverbruik en derhalwe van koste-effektiwiteit. Indien 'n produsent egter die hoeveelheid werk wat die enjin doen vergelyk met die brandstofverbruik daarvan, sal hy dikwels merk dat die brandstofverbruik in verhouding met die werkverrigting hoog is.

In tegniese terme word hier verwys na spesifieke brandstofverbruik in terme van liter per kilowatt-uur brandstof gebruik deur die enjin.

Maksimum spesifieke brandstofdoeltreffendheid word verkry wanneer 'n enjin baie na aan sy maksimum wringkrag werk. Dit is egter nie prakties moontlik vir 'n enjin om by die maksimum wring krag punt te werk nie. Indien 'n maksimum drywingstoets op 'n diesel enjin gedoen word, word maksimum drywing bereik voordat maksimum wringkrag bereik word.

Prakties sal 'n enjinbelading ongeveer 80% van maksimum drywing wees teen optimum trekkerwerkverrigting. Die rede daarvoor is dat wrywingsverliese deur die ratkas en aandryfstelsel 'n deel van die totale enjindrywing beskikbaar, opneem. Rolweerstand en wielglip neem ook 'n persentasie van die totale enjinkrag op.

Omdat drywingsuitset van die enjin die produk is van enjinspoed en wringkrag, impliseer dit dat, as die implement wat aan die trekker gehaak of gemonteer word, nie die enjin teen volle enjinspoed kan belas nie, daar gekompenseer kan word deur die enjinspoed te verlaag en na 'n hoër rat oor te skakel, wat dan weer 'n hoër wringkrag van die enjin vereis ten einde weer dieselfde enjindrywing te lewer. Baie produsente sal hierin die begrip van gear up throttle down herken.

Die enjin kan nou behoorlik belas word met gevolglike verbeterde spesifieke brandstofverbruik. Van die moderne trekkers met gerekenariseerde ratkasbeheerstelsels doen hierdie aanpassings outomaties.

Wanneer die enjin behoorlik belas is, moet daar verder verseker word dat die energie wat deur die enjin opgewek word, so doeltreffend as moontlik na die implement oorgedra word en hier is optimum traksie van belang. Dit gebeur via die bande se greep op die grond wat bepaal word deur wielglip, wat rolweerstand insluit.

Die regte banddruk en wielbelading speel 'n groot rol om optimum traksie se bewerkstellig en sal verskil van trekkergrootte asook bandgrootte. Dit is belangrik om die aanbevelings van die trekker- of bandevervaardiger te raadpleeg.

As 'n trekker oor sagte grond beweeg, trap die trekker se bande diep in die grond in, met 'n gevolglike verdigting van grond onder die trekker se wiele. Die glip van die wiele veroorsaak dat gronddeeltjies onderling herrangskik word om sodoende die grond struktuur te versterk ten einde die verlangde skuifkrag wat nodig is vir die trekkrag, te voorsien.

Rolweerstand verwys weer na die grond wat voor die wiele opgehoop is na die insakking. Die wiele loop dus heeltyd opdraand teen die grondwal uit, wat ekstra energie-inset vereis.

Wielglip is nodig om veral in los grond trekkrag te kan ontwikkel. Te veel wielglip is egter 'n vermorsing van energie en ook brandstof. Indien wielglip te hoog is, kan dit ook rolweerstand verhoog omdat die bande dieper spore trap en sodoende ook beskikbare enjindrywing vermors.

Op ferm grond word daar egter minder wielglip benodig en vind daar ook minder rolweerstand plaas. Die resultaat is minder vermorsing van energie en sodoende beter trekkrag.

Dit is belangrik dat die produsent, ten einde optimum werkverrigting te verkry, moet bepaal wat die optimum wielglip is wat benodig word. Dit beteken dat die optimum wielglip verkry word by die optimum werkverrigtingspunt.

Die optimum werkverrigtingspunt is waar die maksimum trekkrag drywing verkry word. Daar is egter 'n verband tussen trekkrag, werk spoed en trekkragdrywing. Die formule vir trekkragdrywing is die trekkrag in kN vermenigvuldig met die werkspoed in km/h.

Hoe hoër die trekkrag, hoe meer is die wielglip en as gevolg van wielglip verlaag die werkspoed. Die trekkragdrywing verhoog tot op 'n punt waar die wielglip te hoog raak en die werkspoed dan sodanig verlaag, dat die trekkragdrywing weer afneem.

Die optimum wielglippersentasie sal verskil van grondtipe en -toestande.

Vir ferm grond is die optimale wielglip in die omgewing van 10% tot 15% en vir sagte grond in die orde van 20%. Die presiese punt sal vir elke grondtoestand vasgestel moet word.

Ten einde teen die regte wielglip te werk, is dit belangrik dat die implementgrootte by die trekker aangepas moet wees.

Hier is 'n riglyn van hoe vasgestel kan word of die trekker tot implement aanpassing korrek is:

• Steek die implement effens dieper in die grond in terwyl jy werk en let op wat gebeur met die wielglip.
• As die wielglip nie opmerklik toeneem nie, beteken dit dat 'n groter implement agter die trekker oorweeg kan word. As die trekker begin ingrawe in die grond, is die implement waar skynlik reg aangepas by die trekker.
• Dit impliseer dat die implement die trekkertraksie reeds tot baie na aan die optimum punt belas het.

Tesame hiermee kan die optimale enjinwerkpunt ook geëvalueer word:

• Steek weer die implement effens dieper in soos vir die traksietoets en let nou op wat gebeur met die enjinspoed.
• Indien die enjinspoed nie opmerklik verander nie, beteken dit dat die enjin nog baie reserwes het. Die enjin kan dus swaarder belas word deur na 'n hoër rat oor te skakel.
• Daarenteen, as die enjinspoed opmerklik daal wanneer die implement effens dieper ingesteek word, beteken dit dat die enjinreserwes in terme van wringkrag nou uitgeput raak. Voordat die implement dieper ingesteek is, het die enjin dus reeds naby hierdie draaipunt gewerk en was die enjinvermoeë reeds optimaal benut.

Met die uitvoer van albei hierdie toetse is optimum enjinwerkverrigting en optimum traksie gelyktydig aangespreek en die trekker sal nou teen sy optimum werkverrigting werk.

Indien die trekker en implement die korrekte grootte kombinasie is en die trekkerenjin se kapasiteit optimaal benut word en daarmee saam die trekker optimaal werk ten opsigte van trekkragdrywing en wielglip, sal die werkspoed in ha/uur optimaal wees en daarmee saam ook die spesifieke brandstofverbruik in liter/kW/uur laag wees, wat kostebesparend vir die produsent sal wees.

Die trekker word dan ook optimaal benut ten opsigte van enjinkapasiteit, implementgrootte en werkspoed vir 'n sekere bewerking en grondtipe.

Vir meer inligting kan Johan van Biljon gekontak word by 012 842 4000.

Publication: August 2016

Section: Focus on