Elektriske drevet redskaber i sammenspil med dieseldrevet traktorer, afføder mange hybrid-løsninger i disse år, og ét af de seneste kommer fra John Deere, Pöttinger og ZF. Sammen har de forsøgt at undersøge fordelen, ved at bruge elektrisk trækkræft fra traktoren til at hjælpe med at trække et redskab.
Hardwaren kommer fra tyske ZF, som har et elektrisk drevet aksel, som komponent-fabrikken har gode erfaringer med fra bussernes verden. Den elektriske drevet aksel drives fra en generator i traktorens frontlift.
John Deere viste i 2015 for første gang Smart Power Generator, som systemet kaldes i dag. Generatoren har en effekt på 100 kW svarende til 136 hestekræfter, og hele effekten kan overføres til det elektriske landhjul.
- I 2015 præsenterede vi systemet sammen med Fliegl, hvor vi kunne overfører 100 kW til afskubber-vognens aksel, og på den måde have elektrisk hjultræk på vognen - vi har afprøvet systemet siden, og det er gået rigtig godt, fortæller Wolfgang Klinger, udviklingsingeniører hos ZF, som har udviklet generatoren til John Deere.
Øget kapacitet
John Deere, Pöttinger og ZF har afprøvet systemet med en John Deere 6215R med Smart Power Generatoren i frontliften og en otte furet halvbugseret Pöttinger plov monteret efter traktoren.
- Faktisk begyndte vi med en seks furet halvbugseret Pöttinger plov, som størrelsemæssigt bedre passer til John Deere-traktoren, fortæller Decho Botev, udviklingsingeniøre hos John Deere.
- Vi målte blandt andet brændstofforbruget som lå på 19,6 liter pr. hektar med de seks fure i jorden, og vi blev derfor overrasket over, at vi kunne sænke brændstofforbruget med 0,5 liter pr. hektar ved at gå to fure op, og samtidigt overfører elektrisk effekt til landhjulet, fortæller den tyske ingeniøre.
Med otte furer efter John Deere-traktoren og overførsel af knap 136 hestekræfter fra generatoren i frontliften, kunne man faktisk med samme hastighed spare 0,5 liter brændstof pr. hektar, da der blev målt et forbrug på 19,1 liter i timen.
- Samtidigt har vi øget plovens kapacitet med 33 procent i de to ekstra furer. Grunden til at vi sparer brændstof, er at de knap 136 hestekræfter, som vi overfører elektrisk, kræver et mindre brændstofforbrug at producere. Det skyldes, at nyttevirkningen i en dieselmotor er på knap 30 procent, så er en elektriskmotors nyttevirkning knap 90 procent.
Det betyder, at hvis en dieselmotor skal yde 30 hestekræfter, så skal den forbruge energi svarende til 100 hestekræfter, mens det samme energiforbrug i en elektrisk motor vil resultere i en effekt på 90 hestekræfter.
Stort perspektiv
ZF og John Deere ser store perspektiver i systemet, som ikke bare kan udnyttes til pløjning.
- Ligesom vi i 2015 viste systemet sammen med Fliegl, så er det oplagt at benytte denne teknologi på gyllevogne og lignende vognredskaber. Nu kan vi tilmed se en økonomisk besparelse ved brug af systemet ved jordbearbejdning, og det giver pludselig en lang række muligheder, fortæller Wolfgang Klinger.
På spørgsmålet om prisen på John Deeres generatoren lyder svaret på cirka 112.000 danske kroner.
- Man skal dog se på det i et større perspektiv end ren brændstofbesparelse. Man kan pludselig også udnytte en mindre traktor bedre, da den med generatoren langt bedre udnytter sine hestekræfter og motorens arbejde, fortæller Decho Botev, som ikke blot påpeger brændstofbesparelsen som et vigtigt grundlag:
- Vi har regnet på det, og hvis der pløjes en mark på 10 hektar med den seks fureret og den otte fureret, så vil der være 9,3 kliometers forskel i tilbagelagt distance på marken. Set over hele plovens levetid, som vi har sat til 8.000 hektar, så spares der 7.407 kilometer med den otte fureret plov. Med et brændstofforbrug på 1,9 liter pr. kilometer svarer det til en besparelse på 104.800 danske kroner i runde tal.
- Ved at øge kapaciteten på ploven med 33 procent, viser vores forsøg og beregninger, at vi sparer 25 procent tid med pløjningen - det giver en besparelse på 225.000 kroner, hvis en mandetime regnes til 200 danske kroner, fortæller de tyske ingeniører om de økonomiske aspekter i systemet.
Han påpeger dog også det faktum, at en otte furet halv bugseret plov er dyrer end en tilsvarende plov med seks furer.
Let styring
Hele systemet er styret af traktorens Isobus, og landhjulet på ploven har et indbygget planetgear, så det kan køre ved forskellige hastigheder, samt være koblet helt fra, ved eksempelvis vej-transport, hvor hastigheden bliver for høj til det elektriske træk.
- Det hele styres fra traktorens terminal, hvor der også løbende kan aflæses, hvor stor en elektrisk del, der lægges ud på landhjulet, fortæller Decho Botev.
Han påpeger, at generatoren også er selvtænkende når det kobles sammen med Fliegls frakørselsvogn:
- Sammen med hjultrækket på frakørselsvognen kommunikerer traktor og vogn sammen over Isobus, og effekten til vognakslen styres af samme computer, som også kontrollerer traktorens trinløse transmission. Det eneste føreren skal gøre er at starte traktorens front-pto og aktivere hjultrækket i traktorens terminal. Herefter overtager traktorcomputeren dosseringen af effekten til traktorhjulene og trækket på vognen.
- For at få systemet til at fungere på en vogn, er der monteret en række sensorer, som blandt andet registrerer hastigheden på akslen med træk og på akslerne som trækkes. Der er også monteret et gyroskop, der registrerer vognens hældning, og som forhindrer farlige situationer, når der køres i bakket terræn.
På denne måde sørger traktoren og vognen selv for, at vognen ikke skubber for meget på traktoren, når der køres nedad samt i sving, ligesom den hjælper med at trække vognen, når det går opad, eller hjulslippet bliver for stort.
Større last
Et andet aspekt med elektrisk træk på frakørselsvogn er, at opnå en større nyttelast. Trækket på vognen er ikke kun udviklet, for at gøre det muligt at køre i marken under vanskelige forhold, men også for at øge nyttelasten på vogntrækket.
Med udgangspunkt i en tilladt totalvægt på 35 ton, regner John Deere og Fliegl med at kunne øge vogntogets nyttelast med fem ton ved at montere elektrisk træk og skifte til en trailer bygget i aluminium. Forudsætningerne er, at der med det elektriske hjultræk kan køres med en traktor der vejet to ton mindre og at der spares yderligere tre ton ved at skifte fra en afskubbervogn bygget i stål og til en vogn i aluminium.
