Ciągnik rolniczy to podstawowe narzędzie wykorzystywane w pracy rolnika, bez którego nie obędzie się praktycznie żadne współczesne gospodarstwo. Chociaż obecnie producenci prześcigają się w konstruowaniu coraz bardziej zaawansowanych technologicznie maszyn, a komfort w kabinie operatora dorównuje samochodom najlepszych marek, to jeszcze sto lat temu widok ciągnika był bardzo niecodzienny, a jego wygląd odbiegał od dzisiejszych standardów. Historia tego kluczowego narzędzia mechanizacji rolnictwa rozpoczęła się znacznie wcześniej, przechodząc długą drogę od maszyn parowych do silników spalinowych.
Początki mechanizacji: era pary
Rolnictwo od niepamiętnych czasów pełniło szczególną rolę w gospodarce. Do końca XVIII wieku opierało się głównie na pracy człowieka oraz sile pociągowej zwierząt. Maszyny z tego okresu pozwalały na przyspieszenie pracy, ale kluczowe dla osiągnięcia lepszej wydajności okazało się zastąpienie siły zwierząt pociągowych siłą maszyny parowej, która mogła pracować wiele godzin bez przerwy.
Pierwsze pojazdy samobieżne pojawiły się już w XVIII wieku. W 1765 roku Nicolas-Joseph Cugnot odbył niezbyt udaną, ale spektakularną przejażdżkę pojazdem parowym. Był to ciągnik artyleryjski, którego zadaniem było przewożenie armat po polu bitwy. Wersjami rozwojowymi tego wynalazku były lokomobile - maszyny przypominające małe lokomotywy, pierwotnie dostosowane do jazdy po utwardzonej drodze. Przykładami takich pojazdów były m.in. lokomobila Thomasa Avelinga z 1859 roku oraz mniejsza lokomobila Harrisona z 1882 roku.
Lokomobile były powolne i zużywały dużo węgla. Ich użycie w warunkach polowych było utrudnione ze względu na żelazne koła i znaczny ciężar. Ciężki mechanizm napędowy nie zawsze wytwarzał moc wystarczającą do wyciągnięcia pojazdu z podmokłego terenu. Holowanie lekkiego wozu z sianem było możliwe, ale o wyciągnięciu drugiego pojazdu z grząskiego terenu należało zapomnieć. Z tego powodu pojazdy te służyły najczęściej w porze letniej, gdy pola były wysuszone, natomiast wiosenne i jesienne prace nadal wykonywano za pomocą zwierząt. Pierwsze ciągniki rolnicze posiadały silnik parowy i powstały w połowie XIX wieku, a ich ciężar często przekraczał 15 ton.
Na prawdziwy ciągnik trzeba było poczekać do 1850 roku, kiedy to John Fowler, dążąc do zwiększenia wydajności orki, postanowił przekazać cały napęd z silnika parowego na koła, zaś do ramy maszyny przytwierdził zaczep do podłączania pługów. Tak narodził się pierwszy ciągnik, czy też „ciągówka”, jakby powiedzieli niektórzy. Para była dominującym źródłem napędu przez cały XIX i początek XX wieku, nie tylko dla maszyn pracujących stacjonarnie, ale także dla pojazdów, w tym ciągników. Warto zaznaczyć, że pierwsze ciągniki z silnikami o spalaniu wewnętrznym, choć rewolucyjne w koncepcji, początkowo ustępowały sprawnym ciągnikom parowym pod względem uciągu i możliwości.
Przełom: silnik spalinowy
Wynalazek silnika spalinowego przyczynił się do dynamicznego rozwoju pomysłu konstrukcji ciągnika rolniczego. W założeniach producentów miał to być tani „wół roboczy” korzystający z silnika samochodowego oraz przekładni, która umożliwi przekazanie dużej mocy przy małej prędkości.
John Froelich - pionier ciągników benzynowych
Ciągniki buduje się od roku 1889. Pierwszą osobą, która stwierdziła, że traktor mógłby zostać wykorzystany w rolnictwie, był Amerykanin John Froelich. Stosowano wówczas silniki parowe, do których bardzo często brakowało opału. Gdy zasilanie maszyny się skończyło, praca stawała w miejscu. Froelich, chcąc walczyć z niepotrzebnymi przestojami, w 1892 roku sprytnie zamontował silnik benzynowy na podwoziu swojego ciągnika parowego, dołożył do tego własnoręcznie zbudowaną przekładnię. To sprawiło, że John Froelich jest uznawany za pioniera ciągników z silnikami spalinowymi. Miał to miejsce pod koniec XIX wieku w Dakocie w Stanach Zjednoczonych.
Pojazd Froelicha początkowo służył do holowania przyczep oraz jako napęd młockarni. Widząc zainteresowanie swoją maszyną, konstruktor wyposażył pojazd w przeniesienie napędu na koła jezdne oraz prosty układ kierowniczy. Koła były żeliwne, ale cała konstrukcja była na tyle lekka, że pojazd mógł być wykorzystywany na nieutwardzonej drodze. Wynalazek Froelicha, choć słaby i powolny, zdobył zainteresowanie wielu klientów i potencjalnych inwestorów. Niespełna rok później Froelich założył firmę Waterloo Traction Engine Company z siedzibą w stanie Iowa.
Froelich sprzedał interes Johnowi Millerowi, który zmienił nazwę z „Traction Engine” na „Gasoline Engine” i rozpoczął produkcję silników. Miller uznał, że zarobiwszy na sprzedaży silników, zainwestuje w pojazd rolniczy. Pomysł okazał się słuszny, pozwoliło to na opracowanie silnika na tyle mocnego, że był w stanie zastąpić zwierzę pociągowe. Silniki produkowano od 1895 do 1911 roku, kiedy to pokazano pierwszy ciągnik dostępny dla przeciętnego klienta. Maszyna nazywała się „Waterloo Boy” i w ciągu dwóch lat sprzedano 20 sztuk. Pierwszy działający traktor napędzany silnikiem spalinowym powstał w 1892 roku, gdy amerykańska firma Waterloo Gasoline Engine Company zaprezentowała ciągnik Waterloo Boy.
Powstanie terminu „traktor” i inne wczesne konstrukcje
W tym samym roku, 1892, firma Case skonstruowała pierwszy traktor z silnikiem diesla. Ciągniki z silnikami gazowymi zaczęto opracowywać około 1894 roku za sprawą jednego z założycieli firmy Case, który postanowił przetestować tego typu rozwiązanie, choć jego eksperymenty nie przyniosły oczekiwanych rezultatów. Nad podobnym rozwiązaniem pracowali również Charles Hart i Charles Parr. Byli oni odpowiedzialni nie tylko za rozwój maszyn, ale także za stworzenie nieznanego do tej pory słowa „traktor”.
Rok po upadku Waterloo Gasoline Engine Company, w Anglii powstała firma Richard Hornsby & Sons, która rozpoczęła produkcję i sprzedaż opracowanego przez Herberta Akroyd’a-Stuarta ciągnika o mocy 20 KM. To uczyniło rok 1897 historyczną datą dla Wielkiej Brytanii i Europy - datą sprzedaży pierwszego ciągnika z silnikiem o zapłonie iskrowym, który trafił w ręce Mr. Locke-Kinga. Co ciekawe, ciągnik ten kosztował 300 funtów, co dziś odpowiadałoby kwocie niemalże 46 tys. funtów, czyli około 230 tys. złotych, co było znaczną kwotą, choć taki ciągnik budził wówczas nie mniejsze poruszenie niż obecnie robot w polu.
Rewolucja Henry'ego Forda
Niebagatelną rolę w rozwoju ciągników rolniczych odegrał Henry Ford. Jako dziecko musiał ciężko pracować na roli, czego szczerze nie znosił. Być może to był powód, dla którego w swojej firmie Henry Ford & Son Inc postawił sobie za cel usprawnienie pracy rolników.
Na początku XX wieku ciągniki były niezmiernie ciężkie (ponad 2 tony) i niesamowicie drogie (1000 dolarów, co stanowiło ogromną kwotę przy średnich rocznych zarobkach 300 dolarów). Traktory były dostępne, ale większości rolników nie było na nie stać. Ford pracował nad stworzeniem małych, lekkich modeli, które mogłyby być zastosowane w rolnictwie na szeroką skalę. Jego projekt ciągnika rolniczego, oparty na częściach modelu T, był prosty i tani, a jego produkcja miała być tak szybka jak produkcja samochodu.
Zestaw do przeróbki modelu T na ciągnik rolniczy był gotowy już w 1907 roku (rok przed debiutem rynkowym modelu T), ale dopiero uruchomienie produkcji seryjnej we wszystkich fabrykach uwolniło moce produkcyjne. Wtedy to na rynek Ford wprowadził „profesjonalny ciągnik rolniczy”, jak nazwano jego wynalazek. Był tani, miał żeliwne koła tylne i 22-konny silnik, który przeniesiono z modelu T. Ciągnik Forda, choć słaby i paliwożerny, sprawdzał się jako pojazd pociągowy i do „zadań specjalnych”. Nadwozie można było samemu zdemontować i założyć inne, co było niemożliwe u innych producentów. Chwalono go za przeniesienie napędu - nietypowy system Forda doskonale sprawdzał się w warunkach prac polowych, cieszył się niezawodnością i łatwością napraw. Tak powstał Model F, dzięki któremu większość rolników w końcu mogła pozwolić sobie na traktor.
W ciągu kilku miesięcy dokonano wielu przeróbek dotychczasowej konstrukcji i jeszcze w 1917 roku Ford pokazał pierwszy „pełnoprawny” ciągnik - Fordson F. W przeciwieństwie do modelu T miał nieco słabszy silnik (20 KM), ale był dostosowany do różnego rodzaju paliwa. Fordson miał zupełnie inną przekładnię (3-biegową), a na twardym podłożu rozpędzał się do 10 km/h. Był zatem znacznie wolniejszy od wcześniejszej konstrukcji, ale miał większy uciąg. Dostępny w cenie 750 dolarów, był najtańszą tego typu konstrukcją. Model F był tani i składano go we wszystkich fabrykach Forda do 1928 roku. Prosty ciągnik Forda był wzorem dla innych producentów, w tym dla Fiata, który w 1919 roku pokazał ciągnik oznaczony jako „700”. Był to pojazd mniejszy i lżejszy od ważącego 2,8 tony Fordsona. Fiat, podobnie jak Ford, zmechanizował rolnictwo dzięki prostej i taniej konstrukcji.
Dalsze działania Forda nabrały tempa jeszcze przed wojną światową. Wojna pochłonęła wielu mężczyzn i koni, a więc główną siłę roboczą na roli. Był to kolejny impuls do działania dla Forda. Zajął się intensywną pracą nad rozwojem technologii silników benzynowych oraz produkcją masową. Pierwszy ciągnik Forda powstał w 1917 roku i zrewolucjonizował branżę rolniczą. Kolejne modele ciągników rolniczych były coraz lepsze, proces produkcyjny sprawniejszy, a zamówienia spływały do Forda z całego świata.
Rozwój w Europie i Skandynawii
Historia firmy Valtra rozpoczyna się w 1913 roku, gdy firma Munktell połączyła wewnętrzny silnik spalinowy z karoserią lokomotywy, tworząc w ten sposób swój pierwszy ciągnik. Model Munktells 20-24 został wypuszczony na rynek w 1916 roku. Ważył on 4,2 tony i miał silnik o mocy 20-24 koni mechanicznych. Do roku 1925 wyprodukowano w sumie 2270 maszyn. Choć model ten cieszył się powszechnym uznaniem wśród rolników, prawdziwe zapotrzebowanie na ciągniki przyszło dopiero w latach 30. XX wieku.
Pierwszy ciągnik o wymiarach zbliżonych do współczesnego traktora powstał już w 1921 roku wraz z produkcją modelu Munktells 22. Firmy J & C G Bolinders Mekaniska Verkstad oraz Munktells Mekaniska Verkstad połączyły się i utworzyły AB Bolinder-Munktells w 1932 roku. Ich pierwszy model to BM 25, który był również pierwszą maszyną wyposażoną w pneumatyczne, gumowe opony. Ta innowacja pozwoliła zwiększyć prędkość do 14 km/h.
W międzyczasie firma AB Volvo zaczęła produkować własne traktory w 1943 roku. Pierwszy model Volvo, T41, został opracowany wraz z Bolinder-Munktells i był w zasadzie taki sam, co model BM. Jedynymi różnicami był silnik i kolorystyka: traktory BM były zielone, a Volvo czerwone. Zarówno ciągniki Volvo, jak i BM, zaczęto malować na ten sam odcień czerwieni od 1957 roku. W 1951 roku fińska firma Valmet także zaczęła produkować ciągniki. Valmet i Volvo BM połączyły się w 1979 roku, tworząc prawdziwie skandynawską markę ciągników. W ten sposób dzisiejsza marka Valtra cechuje się zarówno fińskimi, jak i szwedzkimi korzeniami.
Początki polskiego przemysłu ciągnikowego: Ursus
W okresie międzywojennym zespół zakładu Ursus, pod kierownictwem Kazimierza Taylora, podjął się skonstruowania maszyny mającej zastąpić zwierzęta pociągowe. Prace nad autorską konstrukcją trwały od 1915 do 1918 roku, a w ich wyniku powstał jeden egzemplarz pojazdu rolniczego nazwanego roboczo „pociągówką”. W 1912 roku tak zwana „ciągówka” została sprowadzona do Wielkopolski.
W 1922 roku fabryka Ursus wdrożyła do produkcji swój pierwszy traktor. Za wzór posłużył ciągnik „Titan” produkowany przez amerykańskie przedsiębiorstwo International Harvester Company, a pracami zespołu ponownie kierował Kazimierz Taylor. W reklamach nowy pojazd nazywano po prostu „traktorem rolniczym”, a szerzej znany jest jako „ciągówka Ursusa”. Maszynę napędzał naftowy, dwucylindrowy, czterosuwowy silnik z zapłonem iskrowym, o mocy 25 koni mechanicznych. Napęd przekazywany był w bardzo prosty sposób, bezpośrednio od silnika poprzez koła zębate i łańcuchy. Zgodnie z ówczesnymi standardami, koła jezdne były całkowicie stalowe. „Ciągówka” Ursusa, choć przestarzała, spisywała się bardzo dobrze. Były to niezawodne ciągniki, zdolne pracować nawet na zanieczyszczonej nafcie. W ciągu 5 lat zamontowano około 100 sztuk (niektóre źródła mówią o 200 sztukach). „Ciągówka” zapoczątkowała popyt na ciągniki rolnicze w Polsce. W latach 20. XX wieku w II Rzeczypospolitej produkowano przeciętnie 100-150 tysięcy maszyn rolniczych rocznie. W tym czasie z dróg powoli znikały lokomobile. Pojawiały się na polu jedynie jako napęd do kombajnu lub młockarni, ale w latach 30. były już niepotrzebne. W tym czasie moce ciągników podwoiły się, a coraz częściej napęd benzynowy zastępowano dieslem.
Produkcja pierwszego polskiego traktora rolniczego nie rozwinęła się z kilku powodów. Światowy kryzys gospodarczy przyczynił się do wzrostu cen paliwa, a do tego ciężka sytuacja polskiego rolnictwa w odbudowującym się państwie polskim, przyczyniła się do wstrzymania mechanizacji wsi. Do wybuchu II wojny światowej Zakłady Mechaniczne Ursus zajmowały się produkcją samochodów, autobusów, czołgów, a także traktorów dla wojska.
Po zakończeniu działań wojennych polskie rolnictwo było zrujnowane, a zapotrzebowanie na żywność gwałtownie rosło. Problem dostrzegł konstruktor Edward Habich i w 1945 roku zwrócił się do Ministerstwa Przemysłu z propozycją rozpoczęcia prac nad szybkim uruchomieniem produkcji ciągników rolniczych. Początkowo konstrukcja miała być autorska, ale powojenna rzeczywistość szybko zweryfikowała te plany. Habich zaprojektował maszynę na wzór niemieckiego ciągnika Lanz Bulldog D9500, ze względu na jego prostą konstrukcję i dostępność w Polsce. Sercem traktora był potężny motor napędowy Bulldog o mocy 45 koni mechanicznych, a jego uruchamianie wymagało podgrzewania gruszy żarowej palnikiem benzynowym i zakręcania kierownicą w kole zamachowym. Traktor ten, później znany jako Ursus C-45, diametralnie zmienił oblicze polskiej wsi, choć mechanizacja postępowała stopniowo.
LANZ BULLDOG - URSUS C-45 - budowa
Pierwsze modele ciągników zupełnie nie przypominały współczesnych maszyn wykorzystywanych w rolnictwie. Dynamiczny rozwój technologii konstrukcyjnych przyczynił się do znacznego zmniejszenia masy ciągników przy jednoczesnym zintensyfikowaniu wydajności. Na przestrzeni niespełna wieku, gospodarstwa rolne przeszły od prostej uprawy, wykorzystującej głównie siłę mięśni, aż do w pełni zmechanizowanego i częściowo skomputeryzowanego rolnictwa precyzyjnego.