Результаты полевых испытаний гибридного трактора New Holland в России

Бренд New Holland Agriculture (является торговой маркой компании CNH Industrial N.V.) постоянно ведет работы по использованию альтернативного топлива в различных сельскохозяйственных машинах. Однако для того, чтобы концепт машины, работающей на альтернативном топливе, воплотился в серийную продукцию, одного только технического совершенства конструкции недостаточно. Потенциальным покупателям такой машины в той или иной стране или регионе необходима инфраструктура снабжения альтернативным топливом, т.е. заправочные станции.

Одна из разработок компании, которая может воплотиться в серийную продукцию в ближайшее время, – сельскохозяйственный трактор, работающий на смеси дизельного топлива и метана. Специалисты New Holland считают, что у такого гибридного трактора имеется потенциал использования в ряде стран региона ЕМЕА (Европа, Ближний Восток, Азия), и в том числе в России. Емкость рынка подобных тракторов в России зависит от наличия газовых заправок. Сейчас заправок «Газпрома» в России – 330. Но Минэнерго и «Газпром» планируют к 2024 г. увеличить количество стационарных газозаправочных объектов до 1273 единиц.

Первый подобный трактор был разработан и испытан New Holland в Италии. Но он так и остался концептом. Разработку, технологию затем передали в Россию, где сейчас продолжается ее доводка до серийного образца.

Технические особенности трактора

Гибридный концепт разработан на базе стандартной модели дизельного трактора Т7060. За основу концепта был взят серийный трактор New Holland T7060, который производится на заводе CNH Industrial в Набережных Челнах, оснащенный 6-цилиндровым 24-клапанным дизельным двигателем внутреннего сгорания FPT Industrial рабочим объемом 2727 cм³.

На двигатель установлено оборудование, подающее газ: все трубопроводы, манометр, электронный модуль управления газовым оборудованием, клапаны, форсунки – от итальянской компании Landi Renzo, и собрано в партнерстве с АО «РариТЭК Холдинг». Данное газовое оборудование предназначено для тракторов с электронной системой впрыска и может устанавливаться на трактора 6-й серии ( T6090,T6070) и 7-й серии, кроме модели T7060. Газ подается через форсунки во впускной коллектор, в воздух, поступающий в цилиндры. Таким образом, двигатель работает на смеси дизельного топлива и газа с воздухом. Модуль усовершенствованной электронной системы управления рассчитывает количество газа, которое необходимо подать, в зависимости от количества подаваемого дизтоплива. Смесь состоит из 40% газа и 60% дизтоплива по массе. Номинальная мощность двигателя составляет 213 л. с., максимальная – 242 л. с.

Смена топлива (вместо чисто дизельного) нисколько не уменьшила производительности трактора – на газодизельной смеси мощность даже увеличилась, и ее пришлось уменьшать до номинальной путем перепрошивки электронной программы управления. При переключении с газодизельного на дизельный режим никакой разницы не ощущается.

С помощью АО «РариТЭК Холдинг» разработано и установлено новое газобаллонное оборудование: газовые баллоны и передняя рама для защиты от механических повреждений, на которой они размещаются. Общая инновационная система подачи дизельного топлива и метана в двигатель разработана New Holland. Газовые баллоны обычные, сертифицированы для использования в автомобильной промышленности, они широко применяются на магистральных тягачах и других автомобилях. В баллонах содержится сжатый (компримированный) газ под давлением 200 атм. Емкость четырех баллонов составляет 528 л, это около 132 м³ или 90 кг метана. Также в системе питания имеется 405-литровый бак для дизтоплива.

Сначала двигатель запускается на чисто дизельном топливе, а когда поработает и прогреется до +40 °С, автоматически включается режим подачи газа и далее двигатель работает на двухтопливной смеси. Когда заканчивается газ, трактор автоматически переключается в дизельный режим (оператору не нужно специально отслеживать наличие газа в баллонах). При необходимости подачу газа можно отключить вручную переключателем в кабине и работать на чистом дизтопливе.

Трансмиссия и прочее оборудование

В силовую линию входит трансмиссия 18х6 Full Powershift с переключением передач под нагрузкой. Гибридный трактор имеет подключаемый полный привод и автоматическую блокировку межколесных дифференциалов.

Новинка характеризуется высокой производительностью гидравлической системы. Основной насос аксиально-поршневого типа обеспечивает поток масла 120 л/мин, а вспомогательный насос для рулевого управления и системы смазки – 66,5 л/мин. Грузоподъемность задней навески достигает 8600 кг на концах тяг. Вал отбора мощности с 6-ю и 21-й шлицей работает в режиме 540/1000 об/мин.

Отметим, что из-за установки газовых баллонов трактор не может выполнять работы с передним навесным оборудованием. Все работы с задним навесным и прицепным оборудованием возможны.

Время работы на одной заправке

Газобаллонное оборудование позволило увеличить время непрерывной работы гибридного трактора Т7060 по сравнению с дизельной версией Т7060 на одной заправке без снижения мощности и производительности. По данным предварительных испытаний, проведенных в Италии, трактор на вспашке может работать в двухтопливном режиме чуть дольше 7 ч и на остатке дизтоплива в баке – еще 9 ч. Итого суммарная длительность работы без заправки составляет около 16 ч. Только на дизтопливе в таком же режиме трактор сможет проработать без заправки 12,3 ч. Таким образом, за счет использования газа длительность автономной работы (на рассматриваемом режиме работы) увеличилась почти на 4 ч. К тому же расчеты показали, что на газодизельной смеси в указанном режиме час работы (при актуальных ценах на дизельное и газовое топливо) обходится дешевле на 300–500 руб., чем на одном дизельном топливе, ведь метан в среднем стоит вдвое дешевле дизельного топлива.

Эти предварительные цифры были уточнены при контрольных эксплуатационных испытаниях в Белгородской области. Гибридный трактор выполнял более тяжелую работу: уже выпал первый снег, и трактор был агрегатирован с 4-метровым глубокорыхлителем. На данном виде работ общая автономность составила 12,5 ч: 8 ч на смешанном топливе и 4,5 ч на дизеле. Аналогичный дизельный трактор при том же режиме эксплуатации показал автономность продолжительностью 9,5 ч, то есть на 24% меньше.

Если брать в расчет актуальные по состоянию на ноябрь 2020 г. цены, то экономия на топливе за час работы тоже весьма существенная. Использование смешанного топлива на 22% выгоднее по сравнению с дизелем. По теоретическим расчетам, срок окупаемости данного гибридного трактора составляет около трех лет.

Переоборудование обычного дизельного трактора в гибридный занимает две недели (при наличии газового оборудования, которое поставляется из Италии). Обслуживание гибридного трактора будут осуществлять местные дилеры New Holland. Газовое оборудование находится на гарантии компании «РариТЭК», которая широко представлена по всей России.

Итак, данные практические испытания подтвердили, что технологии использования природного топлива (метана) для масштабного сельского хозяйства в России открывают возможности для оптимизации бизнеса, получения инвестиций для обновления и пополнения парка, а также обеспечивают владельцам гибридных тракторов низкую стоимость владения и дополнительные конкурентные преимущества.