Poznatky z brzdových zkoušek traktorového motoru Zetor – 3011

Traktory unifikované řady znamenají nesporný pokrok v mechanizaci zemědělství. Tato relativně velmi dokonalá konstrukce vděčí za svou úroveň nejen dobré práci našich výzkumníků a konstruktérů, ale i připomínkám a návrhům, které přišly ze zemědělské praxe. Vzájemná spolupráce s uživatelem je rozhodujícím předpokladem neustálého zlepšování a zdokonalování našich traktorů. Pro informaci zemědělské i k diskuzi s výrobcem a výzkumníky chci v tomto příspěvku uveřejnit své zkušenosti a názor na motor traktoru Zetor-3011, který vyplynul ze zkoušek motoru na brzdě. 

Odbrzdění motoru bylo pečlivé, brzda byla těsně před zkouškami znovu cejchovaná, použily se měřící přístroje s největší možnou přesností. Motor byl brzděn přes vývodový hřídel zapnutý jako nesynchronizovaný, tj. přes převodovku na 5. převodovém stupni. Snažili jsme se zjistit charakteristiku motoru za podmínek, které lze lehce opět instalovat a při kterých není nutná demontáž. Motor byl odbrzďován v běžném provedení, tj. se vším pomocným zařízením, se kterým se používá v zemědělských pracích. Konečně je třeba uvést, že odbrzďovaný motor byl ke zkoušce dokonale připraven. Prověřily se funkce všech soustav a pomocných zařízení. Motor byl sestaven podle pokynů výrobního závodu s příslušnou technickou údržbou. Takto připravený jsme odbrzdili několikrát za sebou. Z celkového počtu 69 měření byla sestavená rychlostní regulovaná charakteristika (obr. 1) a zjistily se následující základní údaje, vztažené na vývodový hřídel:

Při posuzování těchto hodnot je třeba mít stále na paměti, že se získaly vzhledem k výkonu motoru na vývodovém hřídeli traktoru. Účinnost přenosu přes celý transmisní systém lze odhadnout na 87 – 90 %, což znamená, že uvedené hodnoty, vztažené přímo na klikový hřídel, by vycházely přibližně o 10 – 13 procent příznivěji. Znamená to tedy, že přímo na hřídeli motoru bychom při 90% účinnosti převodového mechanismu získali výkon N = 33 k, a specifická spotřeba paliva při této účinnosti  má hodnotu přibližně q = 187,2 g/kh, což je hodnota u traktorového motoru zřídka dosahovaná.

Z tohoto hlediska je potřeba konstatovat, že motor vykazuje nadprůměrné technicko-exploatační ukazatele vzhledem k světovému standardu traktorových motorů.

Ze získaných hodnot lze vypočítat následující technicko-exploatační ukazatele, používané k posuzování traktorových motorů:

což je hodnota pro naftové motory bez korektoru velmi vysoká a příznivá.

Poměr kritických otáček (odpovídajících maximálnímu kroutícímu momentu) a jmenovitých otáček motoru:

což je nepříznivá hodnota, která překračuje normální běžné velikosti u traktorových motorů, kde obvykle dosahuje hodnoty 0,5 – 0,6.

Rozběh regulátoru, tj. rozdíl maximálních a jmenovitých otáček motoru: 

což je hodnota poměrně nepříznivá. Víc nám řekne další ukazatel.

Stupeň nerovnoměrnosti regulátoru:

což je hodnota neobvykle vysoká, a tím nepříznivá. Od traktorových motorů žádáme hodnoty pod 0,1. V tomto kritériu se ukázalo, že citlivost regulátoru spalovacího motoru traktoru Zetor 3011 je nedostatečná. Připomínám, že se odbrzďoval motor, který byl již rok nasazen v dopravních pracích. Únava pružin regulátoru může po roční zhoršit tento ukazatel v porovnání  novým motorem, ale i v takovém případě získaná hodnota zdá být příliš vysoká. Většina zahraničních traktorů dosahuje v tomto ohledu příznivější výsledky.

Zhodnotíme-li globálně získané výsledky ze základní regulátorové rychlostní charakteristiky motoru traktoru Zetor 3011, musíme konstatovat, že jde o dobrou konstrukci, která u většiny ukazatelů dosahuje nadprůměrné výsledky. Průběh hlavních ukazatelů motoru je pro traktorový motor výhodný. Podle získaných údajů se ovšem citlivost regulátoru zdá být nízká a poměr kritických otáček ke jmenovitým méně výhodný.

V této souvislosti jsou velmi zajímavé výsledky získané s motorem, na kterém se uměle instalovaly poruchy. Vliv jednotlivých nejmenovitých nastavení hodnot se experimentálně sledoval a s každou uměle vytvořenou poruchou se motor odbrzdil. Výsledky ukázaly, že nejvíce rozhodující vliv na vlastnosti a účinnosti motoru má palivová soustava motoru. Ukázalo se, že změna vstřikovacího tlaku směrem nahoru i dolů  jde na úkor výkonu motoru a jeho účinnosti. Ztráta touto poruchou reprezentuje při jmenovitých otáčkách hodnotu 1,0 – 2,5 k.

Nejlepší výsledky se zjistily vstřikovacím tlaku mezi 150 – 180 at (výrobní závod předepisuje vstřikovací tlak 160 at). Změna předvstřiku o jeden dílek na seřizovací spojce vstřikovacího čerpadla znamenala při zmenšeném předvstřiku ztrátu 4,6 k na výkonu při jmenovitých otáčkách motoru. Při zvětšení předvstřiku o jeden dílek na seřizovací spojce se neprojevila větší změna  technicko-exploatačních vlastností motoru, naopak výkon stoupl o 0,5 k, ale motor začal pracovat tvrději. Při jízdě větším předvstřikem se stal chod motoru tak tvrdý, že nebylo možno bez rizika havárie motor odbrzdit. Vedle toho jsme zjistili, že případné přestavení vůle ventilů na menší hodnoty nepřináší skoro žádnou změnu vlastnosti motoru. Je-li ovšem vůle výfukového ventilu rovná 0,00 mm, motor po vyhřátí ztrácí tolik na výkonu, že jej nebylo možno odbrzdit, nechtěli-li jsme riskovat spálení výfukových ventilů.

Charakteristika motoru vztažená na vývodový hřídel může dobře posloužit opravárenským závodům, které podle ní mohou bez demontáže motoru posoudit správnost nastavení motoru a nutnost opravy. Autor zastává názor, že po každé údržbě 4.stupně by se měly tímto způsobem ověřit technicko-exploatační ukazatele motoru, což by vyloučilo možnost práce traktoru za nevýhodných ekonomických podmínek po delší dobu.

Psalo se v roce 1964

Zdroj: Inž Dušan Miotla, Vysoká škola strojírenská, Bratislava