Ciągniki z Napędem na Cztery Koła: Kompleksowy Przewodnik

Ciągniki rolnicze z napędem na cztery koła, określane jako 4x4 lub 4WD, stanowią kluczowy element nowoczesnego rolnictwa, oferując znacznie większą wydajność, wszechstronność i bezpieczeństwo w porównaniu do maszyn z napędem tylko na jedną oś. W rolnictwie, gdzie wydajność pracy jest priorytetem, coraz częściej stosuje się napęd 4x4, który oznacza, że wszystkie cztery koła są napędzane stale lub w określonych sytuacjach. Jest to najpopularniejszy typ pojazdu rolniczego, napędzany silnikiem wysokoprężnym i osadzony na pneumatycznych kołach. Moc silnika i liczba kół są dobierane w zależności od rodzaju wykonywanej pracy.

Zalety i Zastosowania Ciągników 4x4

Napęd 4x4 zapewnia znacznie lepszą przyczepność i trakcję w trudniejszych warunkach terenowych, takich jak błoto, śnieg czy nierówny teren, co jest kluczowe dla efektywnej pracy. Ciągniki z napędem na cztery koła są w stanie sprawniej wykonywać zadania, co przekłada się na zwiększoną wydajność. Dodatkowa siła uciągu pozwala na efektywną współpracę z cięższymi maszynami rolniczymi.

Są one również bardziej wszechstronne niż maszyny z napędzaną tylko jedną parą kół, mogą być wykorzystywane do szerokiego zakresu zadań - od prac polowych, przez transport ciężkich ładunków, aż po prace specjalistyczne.

Mimo że układy napędowe 4x4 są bardziej skomplikowane i cięższe niż układy 2WD, w praktyce ciągniki z napędem na cztery koła często zużywają mniej paliwa. Lepsza trakcja i zminimalizowanie poślizgu kół napędowych pozwalają na efektywniejsze wykorzystanie mocy i mniejsze spalanie.

Wybór ciągnika rolniczego z napędem 4x4 jest uzasadniony w wielu scenariuszach:

• Teren pagórkowaty, pochyły lub falisty: Napęd 4WD jest niezbędny do utrzymania stabilności i przyczepności, zapobiegając poślizgom. Idealny dla winnic, sadów i gospodarstw z trudnym terenem.
• Obszary z dużymi opadami deszczu, gliniastą glebą lub systemami nawadniającymi: Ciągniki 4WD zapewniają niezbędną moc uciągu w błotnistych lub mokrych warunkach, co jest korzystne dla rolników uprawiających ryż czy pracujących na terenach zagrożonych powodzią.
• Użycie ciężkich narzędzi: Do pracy z dużymi pługami, bronami talerzowymi i siewnikami, ciągnik 4WD jest najlepszym wyborem, ponieważ dodatkowa przyczepność pomaga zarządzać ciężarem urządzeń bez obciążania silnika.
• Większe gospodarstwa: Wymagają sprzętu, który może skuteczniej pokryć większy obszar przez dłuższy czas. Ciągnik 4WD oferuje niezbędną moc i trwałość, aby zmaksymalizować wydajność w gospodarstwach na dużą skalę.
• Oszczędność paliwa przy ciężkich ładunkach: Chociaż ciągniki 4WD mogą zużywać więcej paliwa przy małym obciążeniu, są bardziej oszczędne podczas obsługi ciężkich ładunków w porównaniu do ciągników 2WD.
• Różnorodny zakres zadań: Napęd 4x4 zapewnia elastyczność i moc do wydajnego wykonywania wielu zadań, takich jak orka, sadzenie, opryskiwanie i transport, co jest korzystne w gospodarstwach o mieszanym przeznaczeniu.
• Komfort operatora i zaawansowane funkcje: Nowoczesne ciągniki 4WD są wyposażone w klimatyzowane kabiny, wspomaganie układu kierowniczego i fotele z zawieszeniem, co pozwala operatorom pracować dłużej przy mniejszym zmęczeniu, szczególnie w dużych gospodarstwach.
• Surowe warunki pogodowe: W regionach z surowymi zimami, silnymi wiatrami lub ekstremalnymi upałami, ciągnik 4WD z całkowicie zamkniętą kabiną zapewnia lepszą ochronę i wydajność, umożliwiając całoroczną pracę.
• Wartość odsprzedaży: Inwestycja w ciągnik 4WD zapewnia lepszą wartość odsprzedaży w porównaniu do modeli 2WD, ponieważ są one bardziej pożądane na rynku wtórnym.
• Rolnictwo precyzyjne: Nowoczesne ciągniki 4WD są wyposażone w zaawansowane technologie, takie jak automatyczne sterowanie oparte na technologii GPS i telematyka, co pozwala na zwiększenie wydajności i obniżenie kosztów produkcji.

Nowoczesne Rozwiązania w Ciągnikach 4x4

Seria Deutz-Fahr 5DF TTV z Układem Kierowania Czterema Kołami

Ciągniki Deutz-Fahr serii 5DF TTV z innowacyjnym układem kierowania czterema kołami oferują wiele możliwości w zakresie łatwości manewrowania, komfortu i bezpieczeństwa. Modele te istotnie wpływają na wydajność pracy na ograniczonej przestrzeni, dzięki zwiększonej zwrotności w porównaniu do klasycznych konstrukcji. Nowy układ kierowniczy pozwala zredukować promień zawracania bez konieczności zwiększania szerokości ciągnika lub rozstawu osi. Dodatkowo, układ kierowania czterema kołami pozwala operatorowi na wybór odpowiedniego do warunków i wykonywanej pracy trybu kierowania, w tym trybu "manualnego", gdzie operator za pomocą pokrętła na desce rozdzielczej może manualnie sterować tylnymi kołami ciągnika.

Specjalistyczne ciągniki Deutz-Fahr serii 5DF TTV napędzają nowe silniki FarMotion 35 i FarMotion 45, które generują moc maksymalną do 126 KM z OverBoost. Dzięki zwiększonemu momentowi maksymalnemu i optymalnemu przebiegowi krzywych momentu i mocy można zredukować zużycie paliwa. Bezstopniowy układ napędowy TTV zapewnia płynne prowadzenie, wysoką trwałość i wydajność w każdych warunkach, a bezpieczny postój gwarantuje hydrauliczny hamulec postojowy HPB.

Oś przednia modeli 5DF TTV z układem kierowania czterema kołami, podobnie jak w pozostałych traktorach specjalistycznych marki Deutz-Fahr, ma 100% blokadę mechanizmów różnicowych i prawdziwy układ hamowania czterema kołami.

Wysoki komfort zapewnia czterosłupkowa kabina z płaską podłogą, zawieszona w czterech punktach podparcia na hydraulicznych silentblockach. Kabina może być wyposażona w system filtracji kategorii 4, fotel operatora premium z amortyzacją pneumatyczną i zintegrowanym podłokietnikiem MaxCom, na którym umieszczono sterowniki wszystkich funkcji ciągnika. Podłokietnik wielofunkcyjny z joystickiem, zintegrowany z fotelem operatora, to rozwiązanie unikalne w tej klasie ciągników.

Ciągniki te oferują pełną integrację z rozwiązaniami w zakresie rolnictwa precyzyjnego SDF Smart Farming Solutions. Układ hydrauliczny z pompą Load-Sensing o wydajności 115 l/min to najbardziej zaawansowana konfiguracja dostępna na rynku w ciągniku specjalistycznym. Ma do dziewięciu obwodów o wysokim wydatku oleju (pięć z tyłu, cztery centralnie przy kabinie), wszystkie sterowane elektronicznie z możliwością regulacji wydatku i czasu podawania oleju. Tylny podnośnik o udźwigu 3400 kg w standardzie ma układ amortyzacji drgań. Opcjonalny podnośnik przedni oferuje udźwig 1500 kg. Z przodu może być zamontowany także przedni WOM o prędkości 1000 obr./min. WOM z tyłu ma prędkości 540/540ECO/1000.

Specjalistyczne ciągniki Deutz-Fahr serii 5DF TTV z układem kierowania czterema kołami opracowano do prac w sadach, winnicach, na terenach zielonych i w firmach komunalnych.

Dostępne modele Deutz-Fahr 5DF TTV:

• 5DF TTV 90: trzycylindrowy silnik FARMotion 35 (2,9 l), moc maksymalna 91 KM.
• 5DF TTV 100: trzycylindrowy silnik FARMotion 35 (2,9 l), moc maksymalna 102 KM.
• 5DF TTV 95: czterocylindrowy silnik FARMotion 45 (3,8 l), moc maksymalna 95 KM.
• 5DF TTV 105: czterocylindrowy silnik FARMotion 45 (3,8 l), moc maksymalna 106 KM.
• 5DF TTV 115: czterocylindrowy silnik FARMotion 45 (3,8 l), moc maksymalna 116 KM (z możliwością zwiększenia o 10 KM dzięki funkcji OverBoost).

Silniki FARMotion charakteryzują się dynamiką dzięki zastosowaniu siedmiootworowych wtryskiwaczy oraz układu paliwowego Common Rail o ciśnieniu roboczym do 2000 barów.

Ciągniki New Holland T4S

Ciągniki New Holland T4S o mocy od 55 KM do 75 KM zapewniają doskonały balans pomiędzy nowoczesnymi rozwiązaniami, szerokimi możliwościami zastosowania a łatwością i prostotą obsługi. Modele z napędem na cztery koła są w stanie poradzić sobie w każdych warunkach i w różnego rodzaju pracach.

Ciągniki T4S oferowane są z czterosłupkową kabiną nowej generacji, która dzięki przeszkleniu na całej powierzchni zapewnia idealną widoczność dookoła ciągnika, co przekłada się na wysoki poziom bezpieczeństwa pracy operatora. Otwierany przeszklony dach jest funkcjonalny, umożliwiając precyzyjne manewrowanie ciągnikiem wyposażonym w ładowacz czołowy. Wysokowydajny układ ogrzewania i wentylacji, z klimatyzacją w standardzie, zapewnia komfort pracy operatora niezależnie od pogody. Ergonomia jest kluczowa w konstrukcji T4S, umożliwiając łatwy dostęp do wszystkich elementów sterowania i zwiększając wydajność produkcyjną.

Dla potrzeb pracy z ładowaczem czołowym dostępne jest fabryczne przygotowanie z nowym ładowaczem 555LU, zaprojektowanym specjalnie dla T4S. Konstrukcja jest wytrzymała i trwała, posiada mechaniczne samopoziomowanie w standardzie, a fabryczny montaż zapewnia wygodną obsługę za pomocą ergonomicznie umiejscowionego joysticka. Dostępny jest również trzeci rozdzielacz do współpracy z osprzętem, takim jak hydrauliczny chwytak do bel oraz system amortyzacji wstrząsów. Ramka mocująca Euro jest standardem, zapewniając łatwą kompatybilność osprzętu.

Kluczem do wszechstronności maszyny jest właściwie dobrana skrzynia biegów. W ciągnikach T4S oferowane są trzy główne opcje przekładni: dwuzakresowa 8x8, trzyzakresowa 12x12 lub trzyzakresowa 20x20 z biegami pełzającymi, umożliwiającymi pracę z prędkością nawet do 0,14 km/h. Wszystkie przekładnie wykorzystują cztery zsynchronizowane biegi w każdym zakresie. Dostępna jest również hydrauliczna przekładnia nawrotna, umożliwiająca bezsprzęgłową zmianę kierunku jazdy. Do wyboru są dwa rodzaje sprzęgła: standardowe suche tarczowe oraz opcjonalnie sprzęgło w kąpieli olejowej.

Udźwig tylnego układu zawieszenia sięgający 3000 kg zapewnia ciągnikowi T4S wystarczającą siłę do współpracy z szerokim asortymentem montowanego osprzętu. Sterowanie układem zawieszenia Lift-O-Matic jest w standardzie. Mocny układ hydrauliczny o wydatku do 47,7 l/min oraz możliwość zamontowania nawet trzech tylnych zaworów hydrauliki zewnętrznej i dwóch zaworów międzyosiowych zwiększają wszechstronność. Możliwy jest wybór prędkości WOM-u z zakresu 540/540E lub zsynchronizowanej z prędkością jazdy, z załączaniem mechanicznym lub elektrohydraulicznym.

Trzycylindrowa seria silników S8000 napędzających ciągniki T4S, zaprojektowana do intensywnego użytku w rolnictwie, zapewnia moc, moment obrotowy i oszczędność paliwa. Wymogi normy emisji spalin Stage V zostały spełnione poprzez zastosowanie technologii CEGR (schłodzenia spalin) oraz połączenie w jednym układzie katalizatora DOC i DPF. Maksymalny moment obrotowy rozwijany jest przy zaledwie 1400 obr./min, a rezerwa momentu obrotowego sięga nawet do 54% w modelu T4.55S, zapewniając zapas mocy w trudnych warunkach.

Przegląd dostępnych modeli New Holland T4S:

• T4.55S: Moc znamionowa silnika 41 kW (56 KM), moc maksymalna 45 kW (61 KM).
• T4.65S: Moc znamionowa silnika 48 kW (65 KM), moc maksymalna 52 kW (71 KM).
• T4.75S: Moc znamionowa silnika 55 kW (75 KM), moc maksymalna 55 kW (75 KM).

Mini ciągniki Kubota z napędem 4x4

Wszystkie miniciągniki Kubota są dostępne z napędem 4x4. Przykładem może być prosty konstrukcyjnie i łatwy w obsłudze ciągnik Kubota EK1-261, który dysponuje seryjnym napędem 4x4. Napęd przedniej osi w tym modelu jest załączany i odłączany mechanicznie przez operatora. Napęd na cztery koła w tym wypadku pozwala nie tylko podnieść efektywność pracy, ale także ograniczyć destruktywny wpływ na podłoże. Jest to szczególnie istotne dla firm komunalnych, które zajmują się pielęgnacją terenów zielonych, ponieważ zmniejszenie ryzyka buksowania kół chroni trawniki i murawy. Napęd 4x4 jest także nieoceniony w warunkach zimowych. Ciągnik Kubota EK1-261 ma również seryjną, mechanicznie aktywowaną blokadę mechanizmu różnicowego tylnej osi.

Historia i Rozwój Ciągników 4x4

Polski Prototyp EH 4x4

W latach 50. XX wieku na Politechnice Warszawskiej powstał polski prototyp ciągnika z napędem na cztery koła o nazwie EH 4x4. Głównym projektantem był profesor Edward Habich, kierownik Katedry Ciągników Politechniki Warszawskiej. Ciągnik ten miał wypełnić lukę tam, gdzie Ursus C-45 nie radził sobie, a radzieckie konstrukcje gąsienicowe były zbyt kłopotliwe w użytkowaniu. Habich, twórca adaptacji Lanza na Ursusa C-45 i przedwojenny specjalista z PZInż (gdzie kierował pracami nad takimi pojazdami jak czołg TKS czy ciągnik artyleryjski PZInż 152), wykorzystał swoje doświadczenie w projekcie EH 4x4.

Potrzeba takiego ciągnika wynikała z problemów rolnictwa na terenach o ciężkich glebach, gdzie ciągniki z napędem na jedną oś nie mogły rozwinąć odpowiedniej siły uciągu, wpadając w poślizg. Ciągniki gąsienicowe, choć skuteczne w trudnym terenie (jak radziecki KD-35, na którym bazował EH 4x4), były kosztowne, kłopotliwe w eksploatacji i niszczyły utwardzone drogi publiczne.

Prace nad prototypem EH 4x4 rozpoczęto w 1951 roku. Pierwsza wersja prototypowa, bazująca niemal w całości na radzieckim KD-35 (układ kierowniczy, silnik, nadwozie), nie posiadała tradycyjnego układu kierowniczego. Do zmiany kierunku jazdy wykorzystywano znoszenie boczne opon, czyli sterowanie "czołgowe". Podczas testów w 1953 roku okazało się, że w orce ciągnik samoczynnie lekko skręca w kierunku bruzdy, co było poważną wadą.

W drugiej wersji prototypowej wprowadzono niewielki skręt kół, co wiązało się z koniecznością wprowadzenia przegubów w półosiach. Przy obracaniu kołem kierownicy najpierw następowało skręcanie kół, a po przekroczeniu określonego kąta obrotu zaczynało się ich przyhamowywanie. Ta wersja wykorzystywała już własny projekt nadwozia. Wstępne badania w Laboratorium Katedry Ciągników PW, a następnie badania eksploatacyjne w Zakładzie Doświadczalnym Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa (IMER) w Kłudzienku, wykazały bardzo dobre działanie i właściwości terenowe, przede wszystkim dużą zwrotność i łatwość jazdy w trudnym terenie. Próby orki potwierdziły możliwość uzyskiwania bardzo dużych sił uciągu bez nadmiernych poślizgów. Jednakże pojawiły się też niekorzystne zjawiska, takie jak niszczenie uprawy przy ostrym skręcaniu, a także przypadki zrywania opon z obręczy na twardym podłożu o dużej przyczepności. Zastosowane standardowe opony rolnicze nie nadawały się do tych celów, a innych wówczas nie było.

Mimo udanych testów, produkcja EH 4x4 nie doszła do skutku. Testy zakończono w 1953 roku, a rok później ruszyła produkcja polskiej wersji KD-35 pod nazwą Mazur D-35. W 1962 roku prototyp EH 4x4 w drugiej wersji pokazano na wystawie „Politechnika Warszawska w Służbie Gospodarki Narodowej”. Przyczyny braku produkcji są złożone: po 1956 roku zmieniła się polityka państwa, odstąpiono od koncepcji tworzenia kołchozów, a ciężki ciągnik nie był tak bardzo potrzebny. Jak określił to specjalista z Politechniki Warszawskiej, "rolnictwo było nastawione na bardziej standardowe rozwiązania". Siły inżynieryjne przestawiono na rozwój lżejszego ciągnika. Chociaż projekt był rewolucyjny i podobne układy stosowano później (np. w ładowarkach Bobcat firmy Clark), to w tamtych czasach podobne projekty powstawały na całym świecie, często w formie pojazdów przegubowych lub z czterema kołami skrętnymi.

Inne Wczesne Rozwiązania 4x4 i Przegubowe

Wczesne lata 50. XX wieku przyniosły rozwój ciągników z napędem na cztery koła na świecie, choć w nieco inny sposób niż polski prototyp. Były to zazwyczaj pojazdy przegubowe, jak amerykański Wagner serii TR, lub z czterema kołami skrętnymi, jak w małym austriackim Jenbachu Germinal 16CV. W latach 60. w USA podobne pojazdy oferowały takie firmy jak John Deere, J.I. Case, Oliver, Steiger czy International Harvester. W Europie dominowały mniejsze ciągniki 4WD.

Dobrym przykładem udanego pojazdu z napędem 4x4, ale z konwencjonalnym układem kierowniczym, jest węgierska Dutra. Od 1961 roku produkowała charakterystyczny pojazd z czterema kołami tej samej wielkości i wysuniętą maską. W latach 60. ciągniki marki Dutra pojawiły się w Polsce, gdzie wiele PGR-ów zgłaszało potrzebę zakupu takich pojazdów ze względu na trudne warunki glebowe.

Pomysłowe rozwiązania pojawiały się także wśród samych rolników. W latach 50. w Wielkiej Brytanii, George Pryor, rolnik z Essex, opracował koncepcję połączenia dwóch ciągników Fordson Major, tworząc Doe Dual Drive. Usuwano przednie osie i łączono traktory za pośrednictwem przegubu, tworząc ciągniki przegubowe o mocy około 80 KM. Kluczową rolę odegrały dwa siłowniki hydrauliczne, pozwalające na skręcanie pojazdem bez wysiłku. Ciągniki Doe Dual Drive cieszyły się powodzeniem, choć miały swoje wady serwisowe i brakowało narzędzi do pracy z tak mocnym sprzętem. Łącznie wyprodukowano około 300 sztuk. Z czasem jednosilnikowe ciągniki o wyższych mocach zakończyły karierę tych konstrukcji.

W Polsce również pojawiały się niestandardowe rozwiązania, takie jak pomysł na tandem z dwóch ciągników Ursus C-328, opracowany przez mgr. inż. Topolskiego. Były to dwa ciągniki Ursus, pozbawione przednich kół, kierowane z pozycji kierowcy tylnego pojazdu. Chociaż przypuszczalnie nikt nie wykonał takiego "cudu", pomysł świadczył o dążeniu inżynierów do prostych rozwiązań, które mogłyby pomóc krajowej gospodarce w obliczu braku mocniejszych maszyn. EH 4x4, choć nie wszedł do produkcji, stanowi dowód na to, że polscy inżynierowie mieli ciekawe pomysły, które mogłyby w prosty sposób pomóc krajowej gospodarce, choć napotkały na trudności w realizacji w latach 50. i 60. XX wieku.

tags: #ciagnik #ma #cztery #kola #prosze #panstwa