MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO 2009 PETR NOVÁK

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové dopravy Převodová ústrojí traktorů Bakalářská práce Vedoucí práce: Prof. Ing. František Bauer, CSc. Vypracoval: Petr Novák Brno 2009

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma,,převodová ústrojí traktorů vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně. dne... podpis.

Děkuji Prof. Ing. Františku Bauerovi, CSc. za odborné vedení a cenné rady při řešení bakalářské práce, které mi vždy ochotně poskytl.

ANOTACE Bakalářská práce se zabývá přehledem současných převodových ústrojí a současně vysvětluje jednotlivé funkční části traktoru, které ovlivňují ekonomiku provozu. Detailně popisuje převodovku s plynulým převodem značky Case IH CVX. Dále se zabývá měřením traktorů v dopravě. Popisuje jednotlivé pracovní režimy, ekonomiku provozu traktoru v úplné otáčkové charakteristice. Zabývá se také porovnáním nákladů při provozu mezi třemi pracovními režimy. Umožňuje provozovateli i obsluze traktoru změnit ekonomiku provozovaného traktoru výběrem vhodného pracovního režimu. Práce obsahuje reálná data pro traktor CASE IH CVX 195 a návěs Annaburger HTS, která byla předmětem měření. Klíčová slova: traktor, převodová ústrojí, motor, ekonomika práce, otáčková charakteristika.

ANNOTATION This bachelor thesis presents an overview of the current transmission systems and explains the different functional parts of the tractor, which affect the economy of tractor operation. In detail describes continuously variable transmission of tractor CASE IH CVX. Further explain the measurement of tractors in transport in real conditions. It describes the various operating modes, the economic operation of the tractor and full engine characteristics. It also compares the costs between the three different working modes. On the basis of measurement results can operator of the tractor improve operational economy by optimal working setting. The real working data for tractor CASE IH CVX 195 and semitrailer Annaburger HTS was measured and are presented in this thesis. Key words: tractor, gear-box, engine, economy of operation, complete speed characteristic.

OBSAH 1. ÚVOD... 7 2. CÍL PRÁCE... 8 3. FUNKČNÍ ČÁSTI TRAKTORU... 9 3.1. Konstrukce traktorů... 9 4. PŘEVODOVÁ ÚSTROJÍ TRAKTORŮ... 10 4.1. Traktorové převodovky... 10 4.2. Použití převodovky... 11 4.3. Mechanické převodovky... 12 4.3.1. Převodovky mechanické bez možnosti řazené při zatížení... 13 4.3.2. Převodovky mechanické s omezeným počtem stupňů řazených při zatížení.. 13 4.3.3. Hydrodynamické převodovky... 15 4.4. Převodovky s plynulou změnou převodových stupňů... 16 4.5. Automatizované uzly převodovky... 18 5. PŘEVODOVKA CASE IH CVX... 20 5.1. Základní popis převodovky... 20 5.2. Technické údaje... 21 5.3. Konstrukce převodovky... 22 6. MĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ TRAKTORU CASE IH CVX V DOPRAVĚ... 28 6.1. Ekonomika práce... 28 6.2. Měření traktorové soupravy v dopravě... 28 6.3. Sestavení a výpočet otáčkové charakteristiky... 33 7. ZÁVĚR... 35 8. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY... 38 9. SEZNAM OBRÁZKŮ... 39

1. ÚVOD Tak jak se vyvíjí lidská společnost, tak se s ní postupně vyvíjí i technika, se kterou lidé pracují. V zemědělství si můžeme všimnout mnoha strojů, které nám výrazně pomáhají zlepšovat a urychlovat práci. Stále se setkáváme s novějšími a dokonalejšími stroji, které jsou neustále zdokonalovány. Mezi jedny z nejpoužívanějších a vůbec nejdůležitějších zemědělských strojů patří traktor. Ale jelikož je v dnešní době pro zemědělce traktor velice nákladnou záležitostí, musí si již dobře a velice rozumně rozmyslet, k jaké práci jej bude využívat. Volí jaké parametry jsou pro něj klíčové a podle toho si daný zemědělský prostředek zakoupí. Konstrukce a provedení traktorů se v dnešní době výrazně změnily. Zejména pak převodová ústrojí dosáhla výrazných změn a je jednou z nejdůležitějších částí traktoru. Převodové ústrojí traktoru slouží k přenosu točivého momentu motoru na hnané nápravy a k pohonu zadního vývodového hřídele. Převodová ústrojí pro přenos výkonu motoru zaznamenala v několika posledních letech velký pokrok v oblasti rozvoje, jehož výsledkem je několik koncepcí přizpůsobených požadavkům praxe. S ohledem na vlastnosti většiny traktorových motorů musí příslušná ústrojí umožňovat krátkodobě i trvale přerušit přenos výkonu na hnací kola nebo připojený stroj. Zároveň musí umožnit změnu převodových poměrů tak, aby se uvedly při rozmanitých provozních situacích do souladu rychlostní a silové režimy motoru a traktoru. Musí tedy měnit v poměrně širokém rozsahu hnací sílu na kolech a rychlost jízdy traktoru při relativně malé změně točivého momentu a otáček motoru. Převodovky se dělí na mechanické, které umožňují řazení převodových stupňů pod zatížením Power Shift, hydromechanické převodovky, u kterých dochází k plynulé změně převodových stupňů, automatické převodovky, které vyjadřují nejvyšší potenciál pro ovlivnění režimu jízdy. Dnešní převodová ústrojí jsou ovládány pomocí elektroniky, která nám pomáhá udržet motor v nastavených otáčkách s měnícím se zatížením. Díky tomu tak lze dosáhnout výrazného snížení pohonných hmot. Dnešní traktory jsou vybaveny také moderními GPS navigačními přijímači, které umožňují sledování polohy traktorové soupravy a získávání a ukládání důležitých parametrů z počítače traktoru. 7

2. CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce je vypracovat přehled současných používaných převodových ústrojí traktorů na trhu. U vybraného typu převodového ústrojí vypracovat celkový rozbor funkčních vlastností. Závěr bakalářské práce bude zaměřen na zhodnocení současných převodových ústrojí vyskytujících se na trhu v oblasti zemědělství. Bude kladen důraz na výhody a nevýhody vybraného převodového ústrojí. Bakalářská práce obsahuje také úvahu o vybraném typu převodovky, která by nejvíce odpovídala ekonomice provozu traktoru. Tato otázka je důležitá zvláště v dnešní době, kdy vstupy do zemědělství jako je cena nafty, jsou vysoké. Zemědělci musí být informování o produktech vyskytujících se v současnosti na trhu, které jsou schopny ušetřit značnou část nákladů na pohonné hmoty. Práce obsahuje i vyhodnocení úplné otáčkové charakteristiky na vybraném modelu traktoru. 8

3. FUNKČNÍ ČÁSTI TRAKTORU 3.1. Konstrukce traktorů Traktor patři k nejpoužívanějším a nejdůležitějším mechanizačním prostředků na trhu v zemědělství. Vývoj traktorů jde stále dopředu stejně jako celkový vývoj techniky. Traktory se vybavují novými systémy, které umožňuji a zjednodušují práce jejich obsluze. Prodejci přichází s konstrukcí traktorů převážně v těchto odvětvích: - plynulé převodovky řazené pod zatížením, automatické řazeni stupňů, - digitální přenos signálu Can Bus, Iso Bus, - navyšování výkonu pomocí Power Boost - značení polohy traktorové soupravy pomocí GPS - odpružení přední nápravy - zvýšení pojezdové rychlosti na 50km/h - výborná odhlučněnost kabiny traktoru, klimatizace, - přeplňování motoru v závislosti na emisních normách Obr. 3.1.1. Traktor CASE IH 9

4. PŘEVODOVÁ ÚSTROJÍ TRAKTORŮ 4.1. Traktorové převodovky Převodové ústrojí traktoru slouží k přenosu točivého momentu motoru na hnané nápravy a k pohonu zadního vývodového hřídele. Převodová ústrojí pro přenos výkonu motoru zaznamenala v několika posledních letech velký pokrok v oblasti rozvoje, jehož výsledkem je několik koncepcí přizpůsobených požadavkům praxe. S ohledem na vlastnosti většiny traktorových motorů musí příslušná ústrojí umožňovat krátkodobě i trvale přerušit přenos výkonu na hnací kola nebo připojený stroj. Zároveň musí umožnit změnu převodových poměrů tak, aby se uvedly při rozmanitých provozních situacích do souladu rychlostní a silové režimy motoru a traktoru. Musí tedy měnit v poměrně širokém rozsahu hnací sílu na kolech a rychlost jízdy traktoru při relativně malé změně točivého momentu a otáček motoru. Spalovací motor a převodová ústrojí tvoří společně hnací ústrojí. Podle způsobu přenosu točivého momentu motoru lze rozdělit převodová ústrojí: pro krátkodobé přerušování točivého momentu (spojky), pro stálé spojení (spojovací a kloubové hřídele), pro změnu velikosti a smyslu točivého momentu (převodovky), pro zvýšení převodového poměru před hnacím kolem. pro zvýšení převodového poměru před hnacím kolem (koncové převody). Převodová ústrojí jsou vzájemně spojována do společných celků, které mohou být samostatné konstrukce, nebo uloženy v rámu podvozkové skupiny traktoru. Bloková koncepce odpovídá požadavkům sériové výroby. Současný trend je ve znamení aplikace řídicí elektroniky na převodová ústrojí. Vytváří se tak podmínky pro společné řízení spalovacího motoru a převodových ústrojí, směřující ke zlepšení ekonomických a výkonnostních parametrů traktorových souprav. Ovládání jednotlivých členů převodových ústrojí probíhá mechanicky (lanovody, táhly), nebo častěji elektrohydraulicky pomocí proporcionálních ventilů. V některých případech jsou navzájem propojeny skříně spojky, převodovky i hydrauliky a mají tak společnou olejovou náplň. Ovládání podléhá ergonomickým požadavkům, které nutí výrobce ke slučování ovladačů do jednoho nebo dvou míst, umístěných v přirozeném dosahu rukou řidiče. Cílem je zjednodušit ovládání jednotlivých skupin a zejména pak 10

těch, které obsluha používá nejčastěji. Zavedením elektrohydraulického ovládání dochází i ke snížení fyzické námahy přináší možnost snížit náklady na pohonné hmoty. V mnoha případech se již používají automatické řadící systémy, umožňující např. měnit převodový poměr v závislosti na zatížení dle výrobcem nastavených řadicích diagramů, nebo podle požadavků obsluhy. Převodová ústrojí jsou potřebná také k přenosu točivého momentu k hydrogenerátorům (hydraulika, mazání) zabezpečujícím spolehlivou činnost traktoru. [2] Převodová ústrojí umístěná mezi motorem a hnacími koly nelze popsat jediným schématem, neboť každý výrobce přichází s vlastním řešením. V koncepci převodových ústrojí traktoru se obvykle objevuje pojezdová spojka (PS), reverzační převodovka (RP), násobič točivého momentu (NM), hlavní převodovka (HP), skupinová (redukční) převodovka (SP), rozvodovka s diferenciálem a koncový převod, převodovka vývodového hřídele, spojovací a kloubové hřídele. [1] 4.2. Použití převodovky Traktory pracují v rozmanitých podmínkách, při kterých se pohybují v různých pojezdových rychlostech a tahových silách. Proto jsou převodovky velmi důležité, mění převodový poměr a využívá se tak lépe vlastností motoru, dosahuje se lepších výkonností a ekonomických parametrů. Kdyby někdo dokázal vytvořit spalovací motor, který by měl ideální otáčkovou charakteristiku, nepotřebovali by jsme u traktorů převodovku. To znamená, že průběh točivého momentu by musel být ve tvaru hyperboly. Jestliže by jsme traktor vybavili jen dvěma převody př. základní a maximální převod, nebylo by možné v širokém rozsahu hnacích sil a pojezdové rychlosti využít dostatečně výkon motoru. Proto je nutné využít další převody, pomocí kterých se zlepší využití výkonu motoru ve střední oblasti hnacích sil. Tzn., že dostaneme ideální rozdělení hnacích sil. Ideálního rozdělení lze dosáhnout převodovkou s plynulou změnou převodového poměru (CVT), protože nabízí nekonečný možný způsob převodových poměrů mezi základním a maximálním převodem. 11

Obr. 4.2.2. Vliv počtu převodových stupňů na ztrátové plochy a dva převodové stupně, b deset převodových stupňů 4.3. Mechanické převodovky U starých traktorů se používaly mechanické převodovky s velmi malým počtem převodových. U starých traktorů bylo možné přeskakování jednotlivých stupňů, tím se docílilo zvětšení efektivity a ekonomiky provozu. Se stávajícím technologickým pokrokem se přidávalo více převodových stupňů pro zvyšování výkonu a pojezdové rychlosti. Mechanické převodovky zůstávají stále nejrozšířenějším způsobem přenosu výkonu motoru. Mechanické převodovky mají své velké výhody zejména pro svojí vysokou účinnost, provozní spolehlivost a zejména pro svoji pořizovací cenu. Ovšem u těchto mechanickým převodovek se dostavují nedostatky spočívající v omezených možnostech využití výkonu motoru, Při práci traktoru při zatížení je nutné při řazení převodových stupňů použít pojezdovou spojku, což vede k zastavení traktoru. Tento způsob je neefektivní a neekonomický, proto jsou vybaveny mechanické převodovky násobičem točivého momentu. Snaha přizpůsobit rychlost jízdy v závislosti k tažné síle přineslo převodovky řazené pod zatížením. Převodovky mechanické se dělí na převodovky nemající žádný ze stupňů řazených při zatížení, převodovky s omezených počtem stupňů řazených při zatížení a převodovky se všemi stupni řazenými při zatížení. 12

4.3.1. Převodovky mechanické bez možnosti řazené při zatížení Reverzační, plně synchronizovaná je převodovky Shuttle Comand 12/12 Konstrukčně je uspořádána z reverzační, hlavní a skupinové převodovky. Disponuje 12 převodovými stupni vpřed a 12 vzad. Stupně ve skupinové převodovce odpovídají silničnímu, střednímu a polnímu rozsahu, označené H, L, M. reverzační převodovka je umístěna za pojezdovou spojkou. Opačný smysl otáčení výstupního hřídele způsobuje vložené kolo. Obr. 4.3.1. Převodovka Shuttle Command 12/12 4.3.2. Převodovky mechanické s omezeným počtem stupňů řazených při zatížení Tyto převodovky patří mezi nejrozšířenější skupinu mechanických převodovek. Nabízeny pro všechny výkonové třídy. Největší počet převodových stupňů řazených při zatížení dosahuje osmi, pomocí čtyřnásobného násobiče a skupinové převodovky se dvěma stupni řazenými při zatížení (zajíc-želva). Násobič točivého momentu musíme použít, jestliže v podmínkách, kdy narazíme v pracovním prostředí na odpor dojde ke zvýšení točivého momentu, a pokud se následně zatížení dále zvyšuje, musíme podřadit. To znamená, že při polních pracích nemusíme traktor při orbě zastavit, protože to by bylo při plném zatížení, což klade 13

vysoké nároky na dimenzování převodu a spojky. Násobič zařadí převod, kterým se zvýší celkový převodový poměr, to znamená vyšší hnací sílu na obvodu kola. Obr. 4.3.2.1. Schéma dvoustupňového planetového násobiče Převodovka AutoQuad je reverzační s 20 převodovými stupni vpřed a vzad. Má tři části.dvě jsou řešeny jako planetový převod a třetí jako dvouhřídelová převodovka. Za násobičem je reverzační planetová převodovky se dvěma řadami satelitů. Násobič je řazen elektrohydraulicky. JCB Fastrac používá mechanickou reverzační převodovku s 54 stupni vpřed a 18 vzad. Má tři části, třístupňový násobič, šestistupňová převodovka plně synchronizovaná, třístupňová skupinová převodovky plně synchronizovaná se soukolím pro jízdu vzad. Case IH Full PowerShift je mechanická převodovka se všemi stupni řazenými při zatížení. 18 stupňů vpřed a 6 vzad. Všechny stupně jsou řazeny zapínáním lamelových spoje. Ovládání je umístěno do páky ručního akcelerátoru. Na hlavici páky je umístěný kolébkový přepínač, kterým jsou řazeny všechny převodové stupně. Reverzace je ovládána elektrohydraulicky páčkou pod volantem.převodovky Power Shift pracují proti klasické mechanické převodovce s nižší pracovní účinností, také je podstatně dražší pořizovací cena a její údržba je finančně náročnější. [1] 14

Obr. 4.3.2.2. Ovládání převodovky Full PowerShift 18/6 4.3.3. Hydrodynamické převodovky Hydrodynamická převodovka kombinuje spojení hydrodynamické spojky nebo hydrodynamického měniče a mechanické převodovky. Mezi výhody patří zvyšující se točivý moment turbíny s rostoucím zatížením, plynulý rozjezd a tlumení vibrací. Hydrodynamický měnič má vložený reaktor mezi čerpadlové a turbínové kolo. Reaktor je pevně spojen se skříní měniče. Reaktor umožňuje změnu velikosti přenášeného točivého momentu. Lopatky jsou zakřivené. Olej je do pohybu uváděn otáčením čerpadlového kola spojeného s klikovým hřídelem motoru. Olej protéká turbínovým kolem a reaktorem, turbínové kolo je spojeno s výstupem do převodovky. Obr. 4.3.3. Schéma hydrodynamické měniče 15

4.4. Převodovky s plynulou změnou převodových stupňů Převodovky s plynulou změnou pojezdové rychlosti mají u traktorů dlouholetou tradici. Traktorové převodovky využívají hydrostatickou převodovku založenou na kombinaci hydraulického a mechanického přenosu točivého momentu. Diferenciální hydrostatická převodovka disponuje potenciálem ideálního hyperbolického rozložení pojezdových rychlostí. Proto nám společně ve spojení s elektronickým řízením nabízí komfortní ovládání. Hydraulická část je tvořena hydrostatickým převodníkem, který plní funkci přeměňující vstupní mechanickou energii na tlakovou energii, která se poté transformuje na výstupní mechanickou energii vstupující na slučovacího planetového převodu. Hydrostatický převodník je tvořen axiálním pistovým hydrogenerátorem, hydromotorem a řídícími regulačními prvky. Geometrický objem je základním parametrem hydrostatického převodníku. Vyjadřuje objem kapaliny vytlačené hydrogenerátorem na jednu otáčku. Výsledkem regulace je změna převodového poměru, tím i celkový převodový poměr. V mechanické části je převodový poměr konstantní nebo se mění podle rozsahu pojezdové rychlosti. Výhodou hydrostatického převodníku je snadný přenos velkých sil a točivých momentů, malá poměrná hmotnost, snadná reverzace pohybů, snadná údržba a provozní spolehlivost, snadné blokování pohybu. Naproti tomu má také nevýhody, nižší účinnost, citlivost na nečistoty v kapalině, vyšší pořizovací náklady. Obr. 4.4.1. Schéma konstrukce CVT převodovky 16

Planetový převod je v případě mnoha traktorů základem snadného a bezstupňového řazení převodových stupňů. Jeho činnost lze jednoduše vysvětlit na diferenciálu a to, že když se jedna náprava (kolo) zablokuje, točí se druhé dvojnásobnou rychlostí. Protože jsou ozubená kola v planetovém převodu stále v záběru, je možné vnitřní centrální kolo, unášeč satelitů nebo korunové kolo brzdit či urychlovat. Bez přeřezování je tak možno dosáhnout změny rychlosti nebo dokonce i směru otáčení. [4] Planetové převody zajišťují u převodovek s větvením výkonu funkci, která mechanický a hydrostatický pohon vzájemně kombinuje: Motor pohání centrální kolo konstantními otáčkami, zatímco hydromotor blokuje korunové kolo. Satelity se odvalují po vnitřním ozubení korunového kola a přenášejí sílu na unášeče satelitů. Ten je spojen s diferenciálem, z kterého je poháněno hnací kolo. Motor pohání současně i hydrogenerátor. Ten dodává olej do hydromotoru, který buď brzdí nebo urychluje korunové kolo. Bude-li hydromotor korunové kolo zpomalovat nebo jím dokonce začne otáčet opačným směrem, bude unášeč satelitů zpomalovat, čímž zpomalí traktor. Dosáhne-li rychlost levotočivého centrálního kola stejné hodnoty, jakou má rychlost centrálního kolo ve směru pravotočivém, zůstane unášeč satelitů stát a traktor je také v klidu. Na tomto principu jsou založeny všechny současné bezstupňové převodovky. Vývoj převodovek se ve velmi krátkém čase přeřadil na bezstupňovou převodovku. V současnosti to platí hlavně pro střední a vyšší výkonovou třídu nad 100 koní. Ale objevují se firmy, které už nabízejí bezstupňovou převodovku u traktorů do 100 koní, lze tedy počítat s tím, že se budeme stále více setkávat s bezstupňovými převodovkami i u nižších výkonnostních tříd traktorů. 17

Obr. 4.4.2. Pístový axiální hydrogenerátor s nakloněným blokem 1-hnací hřídel, 2-příruba hnacího hřídele, 3-ojnice, 4-píst, 5-blok s válci, 6- rozvodný kotouč, 7-rozvodné výřezy, D-výstupní tlakové vedení, VL-připojení pro odvádění průsaků S první bezstupňovou převodovkou přišla na trh firma Fendt s Vario převodovkou. Převodovka se skládá z axiálního regulačního pístového hydromotoru a regulačního hydrogenerátoru. Regulační rozsah, velikost úhlu naklonění ke 0 až 45, u hydrogenerátoru -30 až 45. Mechanická část je tvořená planetovým soukolím. Při rozjezdu se blok hydrogenerátoru začíná sklánět k maximálnímu vyklonění 45 a tím se mění geometrický objem, hydromotor je v maximální poloze vyklonění a začíná se točit. Planetové soukolí se začíná otáčet a dochází k pohybu traktoru. Při zvyšování rychlosti se hydrogenerátor vykloní až do maximální polohy 45 a hydromotor se přesouvá po polohy 0. Dosažením polohy hydromotoru 0 nastává vyřazení hydrostatického převodníku, výkon je veden pouze přes mechanickou větev od motoru na unášeč, satelity, planetové kolo. [1] 4.5. Automatizované uzly převodovky Postupnou modernizací a automatizací všech ovládacích skupin, které jsou velmi často používány při práci s traktorem, došlo i k automatizaci řazení převodových stupňů. Díky automatizaci převodových stupňů jsou nové možnosti ovládání a nastavení převodových ústrojí s cílem zvýšit komfort obsluhy a využití vlastností traktoru. Automatizace řazení spolu s elektronikou zajistí i při měnícím se zatížení ekonomický režim výkonu. Automatizace řazení převodových stupňů poskytuje nejvyšší potenciál pro ovlivnění režimu jízdy traktorové soupravy. Řazení je stále pod kontrolou řídící jednotky, která vyhodnocuje nastavení a stále srovnává se vstupními daty: otáčkami motoru, pojezdovou rychlostí, točivým momentem. Řídící jednotka má 18

v paměti uložený diagram řazení vycházející z úplné charakteristiky motoru. V dnešní době jsou vybaveny traktory snímači točivého momentu, které ukazují nejpřesněji zatížení motoru. Díky snímačům točivého momentu a diagram řazení dává řídící jednotka pokyny akčním členům k přeřazení převodového stupně. U traktorů jsou v současné době tyto následující systémy řízení: - ekonomický režim, provoz v oblasti nízké spotřeby paliva, - výkonový režim, provoz v oblasti nejvyššího výkonu, - režim koncového vývodového hřídele, udržení konstantních otáček, - individuální režim, řidič nastavuje pásmo otáček, - tempovat pojezdové rychlosti, - nastavení převodového stupně pro rozjezd vpřed a vzad, - automatické řazení nejvhodnějšího převodového stupně podle pojezdové rychlosti. Obr. 4.5. Funkce automatického řazení Case IH MXU 19

5. PŘEVODOVKA CASE IH CVX 5.1. Základní popis převodovky [3] Jedná se o převodovku s plynulou změnou převodového poměru, která vznikla kombinací mechanické a hydrostatické části, což zabezpečuje nižší ztráty výkonu při jeho přenosu na pojezdové ústrojí. Z důvodu co nejsnadnější údržby a servisu CVT převodovky byla upřednostněna modulární koncepce s plně funkční cartridge. V případě poruchy je čas potřebný na demontáž a montáž převodovky (cartridge) minimalizován právě díky jednoduchosti této konstrukce. Další předností tohoto řešení je skutečnost, že skříň převodovky (obal) zůstává na svém místě a proto není třeba traktor půlit rychlé a praktické řešení, což v případě opravy zaručuje velmi krátké intervaly výměny a tedy i ztrátového času. Obr. 5.1.1. Snadná dostupnost Cartridge, hnací mechanismus 20

Cartridge převodovky obsahuje všechny součásti plynulé převodovky a skládá se ze součástek jako je hydrostat s variabilním hydrogenerátorem bezprostředně navazujícím na fixní hydromotor. Slučovací planetový převod ve kterém se slučuje mechanický a hydrostatický pohon. Skupinové planetové převody, čtyři mechanické rozsahy řazené prostřednictvím planetových převodů se zubovými spojkami umožňujícími dosáhnutí vysoké účinnosti přenosu výkonu motoru. Hydraulika převodovky zásobuje nejenom samotnou bezstupňovou převodovku, ale i ovládací a mazací okruh zadní nápravy (vývodová hřídel, uzávěrky, pohon přední nápravy 4WD), chlazení brzd a další spotřebiče (přední vývodová hřídel, přední uzávěrka). Elektronická řídící jednotka komunikuje za pomocí technologie CAN BUS. 5.2. Technické údaje Typ: Bezstupňová převodovka kombinující mechanický a hydrostatický přenos výkonu motoru Ovládání: Elektronické / komunikace přes CAN BUS Pojezdová spojka: Žádná (pedálem je pouze ovládán přenos Mk ) Spojky: Zubové spojky (bez možnosti prokluzu) Hydrostat: Konstantní hydromotor o objemu 55cm 3, variabilní hydrogenerátor o objemu 55cm 3, úhel naklopení desky +/- 30, maximální pracovní tlak 430 bar, běžný pracovní tlak 230 bar Slučovací planetový převod: 5-ti hřídelový dvojitý planetový převod Planetové převody skupin: sady planetových převodů Vpřed / Vzad: Reverzace PowerShuttle řazená pod zatížením 2 zubovými spojkami, reverzace směru jízdy prostřednictvím planetového převodu Parkovací brzda: Zápatkový mechanismus, automatické či manuální ovládání, konstrukce této brzdy udrží zátěž 32t v 30% stoupání Olejová náplň: 60l (oddělený hydraulický okruh) 21

5.3. Konstrukce převodovky Stejně jak u motoru tak i u převodovky je použit management - řízení převodovky GR, který zajišťuje zapínání spojek, natáčení hydrogenerátoru podle okamžitého stavu mnohem dokonaleji než by byl schopen řidič reagovat a to s ohledem na hospodárnost a výkonnost provozu. Celá konstrukce převodovky je tvořena pomocí: Hydrostatické jednotky - fixní hydromotor (konstantní objem) je otočen zády k variabilnímu hydrogenerátoru a přímo plněn vytlačeným olejem. Tato speciální konstrukce předchází ztrátám průsakem a minimalizuje ztráty prouděním kapaliny. Takto je zvýšena životnost a spolehlivost systému. elektrohydraulické ovládání naklápěcí desky hydrogenerátoru (úhel natočení +/- 30, objem 55 cm3, maximální tlak 430 bar) znamená, že průtok může být průběžně měněn včetně reverzace proudění kapaliny. Výhody z hydrostatické jednotky jsou v tom, že monoblok hydrogenerátoru a hydromotoru je tzv. zády k sobě, je zde eliminace potrubí a další výhoda je vyšší účinnost. Dále je součástí konstrukce: Slučovací planetový převod z 5-ti hřídelového dvojitého planetového převodu se dvěmi hřídelemi na vstupu a třemi na výstupu. Slučovací planetový převod je rozhraním mezi mechanickou a hydrostatickou větví přenosu výkonu. Toto řešení přináší mnohem vyšší podíl mechanického přenosu výkonu a vyšší účinnost převodovky. Čtyřstupňová mechanická převodovka - sada planetových převodů navazuje na slučovací planetový převod a poskytuje 4 skupiny (rozsahy). Řazení jednotlivých skupin se provádí prostřednictvím zubových spojek, k jejichž řazení dochází bez přerušení přenosu výkonu při téměř shodné relativní rychlosti obou částí právě řazené zubové spojky plynoucí z funkce slučovacího planetového převodu. Kroutící moment je dále přenášen na planetový převod reverzace směru otáčení. K reverzaci směru jízdy tak dochází mechanicky, nikoli hydrostaticky. Elektronika převodovky a celého stroje je zajištěna pomocí sítě CAN BUS, která je podmínkou perfektního řízení převodovky s aktivní komunikací mezi řídícími jednotkami převodovky, motoru a celého stroj. Zároveň zajišťuje přesnou a rychlou diagnostiku. Síť CAN BUS je podmínkou perfektního řízení převodovky s aktivní komunikací mezi řídícími jednotkami převodovky, motoru a celého stroje. 22

Obr. 5.3.1. Konstrukce převodovky CVX Činnost sekvenční převodovky se dá rozdělit na tři části: 1. při stání, 2. jízda střední rychlostí, 3. maximální rychlost, 1. Při stání mechanická i hydrostatická část přenáší 50 % výkonu motoru. To znamená, že vektory rychlosti korunového a centrálního kola sumarizačního převodu mají stejnou velikos140 t, ale opačný směr. Spojnice těchto rychlostí prochází osou unašeče, což znamená že unašeč stojí, traktor stojí a satelity se otáčí kolem vlastní osy. Obr. 5.3.2. Činnost sekvenční převodovky při stání 2. Jízda střední rychlostí traktor se rozjíždí, to znamená, že regulační deska hydrogenerátoru mění úhel naklopení směrem k nulové poloze. Tím dochází k tomu, že vektor rychlosti korunového kola snižuje svoji rychlost a traktor se rozjíždí, protože vznikne vektor rychlosti unašeče. Jakmile dosáhne regulační deska nulového sklonu je 23

Vc (geometrický objem) roven nule,centrální kolo stojí a celý výkon motoru přechází přes mechanickou část převodovky. Obr. 5.3.3. Činnost sekvenční převodovky při jízdě střední rychlostí 3. Maximální rychlost, kdy traktor dále zrychluje, regulační deska hydrogenerátoru se naklápí v opačném směru od nulové hodnoty. Centrální kolo zvyšuje svoji vektorovou rychlost ve stejném směru jako je rychlost korunového kola, tím se zvyšuje vektor rychlosti unašeče satelitů až do max. rychlosti při které dosáhne regulační deska hydrogenerátoru své krajní polohy. Obr. 5.3.4. Činnost sekvenční převodovky při maximální rychlosti Činnost mechanické planetové převodovky je zajištěna tak, že na sekvenční převodovku navazuje planetová převodovka ve které dochází k řazení čtyř převodových stupňů podle požadované rychlosti jízdy. Řazení provádí automaticky řídící jednotka 24

GR. Výkon motoru přenášený mechanickou větví je přiváděna korunové kolo, zatímco hydrostatickou větví na kolo centrální slučovací planetového převodu. Vhodnou regulací mechanické a hydrostatické větve můžeme měnit výstupní otáčky (pojezdovou rychlost při konstantních otáčkách motoru. Můžeme jet tedy rychlostí od 0 do 50 km/h vpřed či vzad plynule a bez přerušení tahu. Obr. 5.3.5. Planetová mechanická převodovka P1, P2 slučovací planetové převody; P3, P4, K3, K4 skupinové planetové převody; K1, K2 korunová kola; KV, KR spojka, reverzace vpřed/vzad Rozsah rychlostí je rozdělen na čtyři stupně. 1. stupeň, kdy z korunového kola sumarizační převodovky vystupuje výkon na centrální kolo planetové převodovky (oranžová). Protože je seplá spojka K1 - korunové kolo stojí, tím se satelit pouze odvaluje po zubech korunového kola.výkon dále postupuje ve směru šipek do části kde se řadí směr jízdy. V našem případě - jízda vpřed je seplá spojka KV a odtud už výkon postupuje do diferenciálu, rychlost je v rozsahu 0-8 km/hod. 25

Obr. 5.3.6. Mechanická planetová převodovka při 1.rychlostním stupni 2. stupeň se nachází v rozsahu rychlosti 8-14 km/hod., princip funguje tak, že z centrálního kola sumarizační převodovky vystupuje výkon na centrální kolo planetové převodovky (žlutá). Protože je seplá spojka K1 - korunové kolo stojí, tím se satelit pouze odvaluje po zubech korunového kola.výkon dále postupuje ve směru šipek do části kde se řadí směr jízdy. V našem případě - jízda vpřed je seplá spojka KV a odtud už výkon vstupuje do difernciálu. Obr. 5.3.7. Mechanická planetová převodovka při 2. rychlostním stupni U 3. stupně v rozmezí rychlosti 14-30 km/hod., nám výkon vystupuje ze sumarizační převodovky hřídelem, který pohání unašeč satelitů. Tento hřídel pouze prochází planetovou převodovkou až k sepnuté spojce K3. Odtud výkon vstupuje do části kde se řadí směr jízdy. V našem případě - jízda vpřed je seplá spojka KV a odtud už výkon vstupuje do diferenciálu. 26

Obr. 5.3.8. Mechanická planetová převodovka při 3.rychlostním stupni A poslední 4. stupeň, je v rozsahu rychlostí 30-50 km/hod., kdy nám z centrálního kola sumarizační převodovky postupuje výkon hřídelí až ke sepnuté spojce K4. Výkon dále postupuje ve směru šipek do části kde se řadí směr jízdy. V našem případě - jízda vpřed je seplá spojka KV a odtud už výkon vstupuje do diferenciálu. Při jízdě vzad je u všech rychlostí místo spojky KV seplá spojka KR. Obr. 5.3.9. Mechanická planetová převodovka při 4.rychlostním stupni 27

6. MĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ TRAKTORU CASE IH CVX V DOPRAVĚ 6.1. Ekonomika práce V dnešní době je největší část provozních nákladů na provoz traktorových souprav tvořena spotřebou paliva, kterou ovšem může ovlivnit obsluha. Náklady na nákup nafty tvoří tedy největší část nákladu na provoz traktoru a je tedy výhodné při tahovém zatížení traktoru snížit spotřebu nafty. U dnešních traktorových motorů je možné vysoké převýšení točivého momentu ve velice širokém rozmezí otáček, při kterých motor vykazuje téměř konstantní výkon, díky tomu můžeme u traktoru nastavit tzv. Ekonomický režim, kde motor pracuje s nízkou měrnou spotřebou a s vysokou účinností. Ovšem udržet motor v ekonomickém režimu při měnícím se zatížení vyžaduje od obsluhy stálou pozornost. Stálá pozornost vede k únavě a v tom případě není obsluha schopna dodržet pozornost po celou dobu směny. Je taky důležité, aby uživatel věděl, jak může ekonomického režimu dosáhnout. Proto jsou moderní traktory vybaveny automatickým řazením s možností nastavení režimu, ve kterém má motor pracovat. Automatické řazení spolu s elektronikou zajistí i při měnícím se zatížení ekonomický režim motoru. Lze taky nastavit úroveň maximálních otáček, kterou elektronika nedovolí překročit. Pro zajištění ekonomického režimu je potřeba dostatek informací o provozním režimu motoru. Tyto informace získáme z úplné otáčkové charakteristiky. Z charakteristiky lze určit pro jakýkoliv režim práce motoru, otáčky, točivý moment, výkon a měrnou spotřebu. [1] 6.2. Měření traktorové soupravy v dopravě Pro hodnocení traktorové dopravy byla vytvořena souprava traktoru CASE IH CVX 195, s návěsem ANNABUGER HTS22B.79 s nákladem 15,4 t zeminy. Trasa, po které probíhalo měření vedla z Hustopečí do obce Křepice, ve které se souprava otáčela a vracela se zpět do Hustopečí. Celková dráha byla 21,8 km s největším převýšením 73. 28

Jmenovitě byly hodnoceny úseky 1 (rovný úsek), 2 (jízda do kopce) a celý úsek.. U jednotlivých traktorů byly vyzkoušeny varianty s automatickou regulací i ručním řazením. Dopravní souprava tvořená traktorem CASE IH CVX 195 a návěsem Annaburger HTS22B.79, projela měřící úsek na různé nastavení potenciometru zátěže: Obr. 6.2.1. Dopravní souprava CASE IH CVX 195 s návěsem Annaburger HTS potenciometr zátěže byl nastaven hodnotu 1-automatický režim, motor traktoru pracuje na maximální výkon, potenciometr zátěže byl nastaven hodnotu 5. Automatika řídí motor a převodovku tak, aby motor pracoval s výkonem, který se pohybuje při plné dodávce paliva v rozmezí otáček 1650 1750 min -1, potenciometr zátěže byl nastaven na hodnotu 10. Automatika řídí motor a převodovku tak, aby motor pracoval v ekonomické oblasti tj. v oblasti maximálního točivého momentu, kde motor dosahuje minimální měrné spotřeby, ale nepracuje s maximálním výkonem. Z pohledu ekonomiky jízdy je v případě CVX nutno pracovat s potenciometrem na 10 a s pohledu výkonnosti soupravy nastavit potenciometr na hodnoty 5 a nižší. Určitý kompromisem je v tomto případě na stavení potenciometru na 5, což umožní zachovat výkonnost a přitom snížit spotřebu oproti režimu s potenciometrem na 1 o cca 5%. 29

a b c Obr. 6.2.2. Nastavení potenciometru zátěže u traktoru CASE IH CVX 195 a automatický režim, motor traktoru pracuje na maximální výkon b potenciometr zátěže nastaven na hodnotu 5 c potenciometr zátěže nastaven na hodnotu 10 NA CELÉM MĚŘÍCÍM ÚSEKU byly dosaženy následující výsledky: Mrná spoteba paliva Q t,km : automatický režim 1 47,2 ml.t -1.km -1 automatický režim 10 44,6 ml.t -1.km -1 Rozdíl v naměřených hodnotách činí 2,6 ml.t -1.km -1, vezmeme-li za základ hodnotu naměřenou při režimu 10 ekonomický režim motoru, potom úspora nafty je 5,8 %. Hodinová spoteba Q h automatický režim 1 28,3 l.h -1 automatický režim 10 25,5 l.h -1 Rozdíl v hodinové spotřebě je 2,8 litrů za hodinu jízdy, což vyjádřeno procenticky je 10,9 % úspora nafty. Pepravní výkonnost W th : automatický režim 1 28,43 t.h -1 automatický režim 10 27,25 t.h-1 Rozdíl v naměřených hodnotách činí 1,18 th -1 ve prospěch automatickému režimu na maximální výkon. Vezmeme-li za základ hodnotu naměřenou na automatický režim 10. 30

NA MĚŘÍCÍM ÚSEKU 1 byly dosaženy následující parametry: Mrná spoteba paliva Q t,km : automatický režim 1 36,7 ml.t-1.km-1 automatický režim 10 34,8 ml.t -1.km -1 Rozdíl v naměřených hodnotách činí 1,9 ml.t -1.km -1, vezmeme-li za základ hodnotu naměřenou při režimu 10 ekonomický režim motoru, potom úspora nafty je 5,5 %. Pepravní výkonnost W th : automatický režim 5 126,75 t.h-1 automatický režim 10 124,73 t.h -1 Rozdíl v naměřených hodnotách činí 2,02 t.h -1 ve prospěch automatickému režimu 5. Vezmeme-li za základ hodnotu naměřenou na automatický režim 10 ekonomický režim motoru, potom můžeme konstatovat, že přepravní výkonnost se snížila o 1,6%. Hodinová spoteba Q h automatický režim 1 26,29 l.h-1 automatický režim 10 22,88 l.h -1 Rozdíl v hodinové spotřebě je 3,41 litrů za hodinu jízdy. Vezmeme-li za základ hodnotu naměřenou na automatický režim 10 ekonomický režim motoru, potom můžeme konstatovat, že byla dosažena úspora nafty ve výši 14,9 %. NA MĚŘÍCÍM ÚSEKU 2 byly dosaženy následující parametry: Mrná spoteba paliva Q t,km : automatický režim 1 87,1 ml.t-1.km-1 automatický režim 10 79,6 ml.t -1.km -1 Rozdíl v naměřených hodnotách činí 7,5 ml.t -1.km -1, vezmeme-li za základ hodnotu naměřenou při režimu 10 ekonomický režim motoru, potom úspora nafty je 9,4 %. Pepravní výkonnost W th : automatický režim 5 179,9 t.h-1 automatický režim 10 161,4 t.h -1 Rozdíl v naměřených hodnotách činí 18,5 t.km ve prospěch automatickému režimu 5. Vezmeme-li za základ hodnotu naměřenou na automatický režim 10 ekonomický režim motoru, potom můžeme konstatovat, že přepravní výkonnost poklesla o 11,1 %. 31

Hodinová spoteba Q h automatický režim 1 41,92 l.h-1 automatický režim 10 33,67 l.h -1 Rozdíl v hodinové spotřebě je 8,25 litrů za hodinu jízdy. Vezmeme-li za základ hodnotu naměřenou na automatický režim 10 ekonomický režim motoru, potom můžeme konstatovat, že byla dosažena úspora nafty ve výši 24 %. Měření jednoznačně dokazují správnou funkci potenciometru zátěže. Na automatický režim 10 ekonomický režim spalovacího motoru, dochází ke snížení spotřeby paliva: celá trasa 5,8 % při snížení přepravní výkonnosti o 4,3 %, rovina (úsek 1) 5,5 % při snížení přepravní výkonnosti o 1,6 %, do kopce (úsek 2) 9,4 % při snížení přepravní výkonnost o 11,1 %. Tab.6.2.1. Mrná spoteba Q t,km [ml.t -1.km -1 ] Potenciometr zátěže 1 Potenciometr zátěže 5 Potenciometr zátěže 10 Přeprava po rovině, úsek 1 39,82 36,64 34,83 Přeprava do kopce, úsek 2 89,34 82,04 79,62 Přeprava po celém okruhu 50,30 45,03 44,58 32

Tab.6.2.2 Potenciometr zátěže 1 Hodinová spotřeba Mp [l. h -1 ] Potenciometr zátěže 5 Potenciometr zátěže 10 Přeprava po rovině, úsek 1 26,29 24,46 22,88 Přeprava do kopce, úsek 2 41,92 38,82 33,67 Přeprava po celém okruhu 47,2 45 44,6 6.3. Sestavení a výpočet otáčkové charakteristiky Pro sestavení úplné otáčkové charakteristiky je třeba provést měření vnější charakteristiky s plnou dávkou paliva a částečných charakteristik při snížené dodávce paliva. Z naměřených údajů kroutícího momentu, výkonu a měrné spotřeby získaná data zpracujeme pomocí regresní analýzy a pomocí získaných dat sestavíme úplnou charakteristiku motoru. Graf je sestaven vnější křivkou průběhu kroutícího momentu při nastavené maximální dávce paliva. U každé křivky je uvedena číselná hodnota měrné spotřeby. Čárkované čáry znázorňují konstantní výkony, všechny hodnoty jsou vyneseny v závislosti na otáčkách motoru. Z naměřené úplné otáčkové charakteristiky snadno zjistíme optimální pracovní režim, ve kterém motor pracuje v nejlepším ekonomickém režimu. V otáčkové charakteristice jsou vyznačeny body pracovní režimy. Pomocí výpočtu a porovnání výsledků mezi sebou určíme ekonomičtější režim motoru. U každého režimu se vypočítá měrná hodinová spotřeba paliva a porovná s příslušným režimem. V podmínkách České republiky se tahové práce pohybují kolem 1300 hodin ročně. 33

900 800 Moment motoru (Nm). 700 600 500 400 300 220 230 240 250 260 P (kw) 160 150 140 130 120 110 100 90 80 200 100 300 400 500 0 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 Otáčky motoru (min -1 ) Obr. 6.3.1. Úplná charakteristika zatížení motoru traktoru v dopravě, s vyznačením času (%) provozu v jednotlivých oblastech otáček a zatížení. Výpočet efektivního výkonu: π η Pe = Mt 30 kde: Mt točivý moment motoru 10 3 [Kw] [Nm] n otáčky motoru [min -1 ] Výpočet hodinové spotřeby v kg.h -1 : Qkg 1 = Pe*Mpe [kg.h -1 ] kde: Mpe měrná spotřeba paliva [kg.kw -1.h -1 ] Výpočet hodinové spotřeby v l.h -1 : Q kg Q 1 = [l.h -1 ] ρ 34

7. ZÁVĚR Cílem bakalářské práce bylo vypracovat přehled současných převodových ústrojí a u vybrané převodovky Case IH CVX vypracovat přehled funkčních vlastností. Z přehledu vyplývá, že celkově se vyplatí hydromechanické převodovky oproti mechanickým převodovkám. Traktory s převodovkou, která umožňuje plynulou změnu převodového stupně nejsou vybaveny jen základním převodem a maximálním převodem, používají další převody, kterými se zlepší možnost využití výkonu motoru ve střední oblasti hnacích sil. Umožní se přiblížit tzv. ideální charakteristice motoru (která má průběh hyperboly). Další nespornou výhodou je plynulý převod ve spojitosti se softwarem, řidič nemusí vůbec řadit. Dále pak, precizní ovládání převodovky ve všech pracovních režimech, či situacích a velmi dlouhá životnost. Mezi další výhody patří úspora nafty, protože traktor pracuje v oblasti ideální měrné spotřeby. Ale k tomu je také potřeba, aby obsluha uměla využít technické prostředky, kterými je traktor standardně vybaven. Traktor dosahuje převýšení točivého momentu 45 procent, což umožňuje obsluze pracovat v širokém rozsahu otáček s téměř neměnícím se výkonem motoru. Obsluha může volit práci spalovacího motoru, motor má dostatečnou rezervu výkonu a tudíž pracuje v ekonomickém režimu. Úplná otáčková charakteristika je jakési vysvědčení traktoru a slouží jako výstupní informace pro provozovatele, či potencionálního kupce nového traktoru. Z úplné otáčkové charakteristiky lze snadno zjistit, ve kterém režimu se traktor pohybuje a můžeme provozovateli nebo kupujícímu vysvětlit, že správným výběrem převodovky a správným výběrem pracovního režimu se nám výrazně změní ekonomika provozovaného traktoru. Na hodnocených úsecích se ukázalo, že volba výkonu motoru výrazným způsobem ovlivňuje ekonomiku provozu dopravy. Vyšší výkon motoru se projeví ve stoupáních vyšší pojezdovou rychlostí a tedy ve výsledku i výkonností soupravy. Na měření se také ukázalo, že ručním řazením lze dosáhnout lepších výsledků než automatickým řazením. Z výsledků měření je zřejmé, že potenciometrem zátěže lze ovlivnit spotřebu paliva a také výkonnost soupravy. Z pohledu ekonomiky jízdy je v případě CVX nutno pracovat s potenciometrem na 10 a s pohledu výkonnosti soupravy nastavit 35

potenciometr na hodnoty 5 a nižší. Určitý kompromisem je v tomto případě nastavení potenciometru na 5, což umožní zachovat výkonnost a přitom snížit spotřebu oproti režimu s potenciometrem na 1 o cca 5%. Čím větší bude nastavení hodnoty potenciometru, tím větší úsporu paliva lze očekávat, neboť motor pracuje při nižších otáčkách motoru v oblasti s nižší spotřebou paliva. Nejvíce se to projeví při větší zátěži např. jízdě do kopce, kdy otáčky motoru klesají na úroveň 1400 min -1 (pot. nastaven na 10). Jakmile zatížení motoru tzn. M k dosáhne již obalové křivky, dochází ke zvětšování převodového poměru a tím také ke snižování pojezdové rychlosti. Proto byla na úseku 2 (jízda do kopce) dosažena nejvyšší hodnota úspory paliva, která v případě měrné spotřeby činila 9,4% a hodinové spotřeby dokonce 24%. Nižší otáčky motoru se projeví snížením výkonnosti soupravy. Na úseku 2 to bylo o 11,1 %. Aby se účinek poklesu výkonnosti soupravy snížil, musí se nastavit vyšší hodnota na potenciometru zátěže. Z tohoto pohledu se jeví jako nejlepší nastavení na hodnotu 5, kdy bylo dosaženo snížení měrné spotřeby o 4,8% a výkonnost soupravy se nezměnila oproti nastavení 1. Na rovném úseku 1 se otáčky motoru snížily na 1638 min -1 (pot. zát. 10), což znamenalo nejnižší spotřebu paliva z provedených nastavení potenciometru (1, 5 a 10). Oproti nastavení na 1 se měrná spotřeba paliva snížila o 5,5% a hodinová spotřeba o 14,9%. Jako při jízdě do kopce došlo ke snížení výkonnosti soupravy o 1,7% oproti nejvyšší výkonnosti dosažené na nastavení 5. Pokud je kladen důraz na spotřebu paliva, je výhodné nastavit potenciometr na 10, což bude znamenat úsporu paliva v průměru 7,5% oproti nastavení 1. Pokud je naopak kladen důraz na výkonnost soupravy, je vhodnější nastavit potenciometr na nižší hodnoty tzn. mezi 5 a 1., což by mělo znamenat zvýšení výkonnosti o 6,4% oproti nastavení 10. Jistým kompromisem z pohledu výkonnosti je měnit nastavení potenciometru. Při jízdě po rovném úseku nechat nastavení na hodnotě 10, neboť rozdíl ve výkonnosti je velmi malý a při jízdě do kopce nastavit potenciometr na hodnotu mezi 5 až 3 neboť bude dosaženo stejné výkonnosti jako na nastavení 1 ale s nižší spotřebou paliva cca 5%. Když souprava dosáhne max. rychlosti, dochází ke snížení otáček což vede ke zvýšení zatížení. Jakmile začne setrvačná síla klesat, začne se zvyšovat spotřeba paliva pro opětovné zvýšení rychlosti a postupně také otáčky. Do celé regulace zasahuje mimo převodovky také regulátor otáček a navyšování výkonu motoru. To je zřejmé také zatížení motoru, které se zvyšuje při rostoucích otáčkách motoru. Zřejmě dochází jak ke 36

zvyšování převodového poměru tak ke snižování navýšení výkonu. Při jízdě z kopce dochází k odstavení dodávky paliva, zatížení je nulové ale přesto dochází ke kolísání rychlosti a otáček motoru, což je zřejmě způsobeno činností hydrostatického převodníku. Z výše uvedeného vyplývá závěr o nutnosti toho, aby provozovatel ale i obsluha traktoru uměli zvolit správný pracovní režim a znali úplnou otáčkovou charakteristiku. Toto obzvláště platí v dnešní době, kdy se cena pohonných hmot neustále drží na vysoké úrovni, a je tedy důležité znát všechny vlastnosti traktoru, které nám umožňují snížit náklady provozu.. 37

8. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. BAUER, F., SEDLÁK P., ŠMERDA, T., Traktory, 1. vyd Praha Profi press 2006. 191 s. ISBN 80-86726-15-0 2. PASTOREK, Z. a kolektiv, Traktory, 1. vyd. Praha 1. 3. Propagační materiál od firmy Agri CS 4. Plynulá změna převodových stupnů www.dazes.com 5. http://delphi.com/shared/pdf/ppd/pwrtrn/dsl_direct_adcrs.pdf 38

9. SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 3.1. - Traktor CASE IH Obr. 4.2. - Ideální otáčková charakteristika Obr. 4.3.1. - Převodovka Shuttle Command 12/12 Obr. 4.3.2.1. - Schéma dvoustupňového planetového násobiče Obr. 4.3.2.2. - Ovládání převodovky Full PowerShift 18/6 Obr. 4.3.3. - Schéma hydrodynamické měniče Obr. 4.4.1. - Schéma konstrukce CVT převodovky Obr. 4.4.2. - Pístový axiální hydrogenerátor s nakloněným blokem Obr. 4.5. - Funkce automatického řazení Case IH MXU Obr. 5.1.1. - Snadná dostupnost Cartridge, hnací mechanismus Obr. 5.3.1. - Konstrukce převodovky CVX Obr. 5.3.2. - Činnost sekvenční převodovky při stání Obr. 5.3.3. - Činnost sekvenční převodovky při jízdě střední rychlostí Obr. 5.3.4. - Činnost sekvenční převodovky při při maximální rychlosti Obr. 5.3.5. - Planetová mechanická převodovka Obr. 5.3.6. - Mechanická planetová převodovka při 1.rychlostním stupni Obr. 5.3.7. - Mechanická planetová převodovka při 2. rychlostním stupni Obr. 5.3.8. - Mechanická planetová převodovka při 3.rychlostním stupni Obr. 5.3.9. - Mechanická planetová převodovka při 4.rychlostním stupni Obr. 6.2.1. - Dopravní souprava CASE IH CVX 195 s návěsem Annaburger HTS Obr. 6.2.2. - Nastavení potenciometru zátěže u traktoru CASE IH CVX 195 Obr. 6.3.1. - Úplná charakteristika zatížení motoru traktoru CASE IH CVX 39