W dzisiejszych czasach oferta niewielkich ciągników dla małych i średnich gospodarstw jest bardzo bogata. Praktycznie każdy większy producent proponuje modele o mocach rzędu 40-60 KM i kompaktowych rozmiarach, które umożliwiają pracę w niskich budynkach bądź w ogrodnictwie. Mimo to, wielu entuzjastów decyduje się na budowę własnych maszyn, potocznie nazywanych ciągnikami SAM (od "samochód amatorski" lub "samodzielnie zbudowany").
Czym jest ciągnik SAM?
Ciągniki rolnicze skonstruowane przez domorosłych mechaników, zbudowane z wykorzystaniem części, które akurat były pod ręką, to jeden z ciekawszych epizodów historii mechanizacji w Polsce. Najbardziej ogólnym i najczęściej używanym słowem w stosunku do traktorów skonstruowanych w jednym egzemplarzu w sposób amatorski lub rzemieślniczy to SAM. Ale w zależności od regionu nazywano je także papajami, esiokami, pukocami czy unochodami. Niektóre z tych nazw pochodzą od dźwięków, jakie generowały, silników, jakie zazwyczaj używały, albo odnosiły się do pewnej grupy pojazdów.
Nazwa SAM odnosi się nie tylko do traktorów i pojazdów rolniczych, ale także do własnoręcznie zbudowanych samochodów osobowych i w ogóle wszelkich pojazdów wykonanych w sposób amatorski. Wbrew pozorom, nazwa SAM to nie skrót wyrażenia: „sam go zbudowałem” lub czegoś podobnego. Dziennikarze Motoru zauważyli, że na rynku pojawiło się mnóstwo samochodów wykonanych własnoręcznie przez ich właścicieli z wykorzystaniem części dostępnych na rynku. Jedne były ładniejsze, inne nieco brzydsze, ale każdy był oryginalny, nietypowy i ciekawy.
Przykładowa konstrukcja: Ciągnik Damiana Kujawy
Jedną z pozytywnie zakręconych osób, która podjęła się budowy ciągnika SAM, jest Damian Kujawa. Wraz z rodzicami prowadzi on niewielkie gospodarstwo rolne, położone w Kozich Laskach (powiat nowotomyski, woj. wielkopolskie). Główną inspiracją do tego, jak ten ciągnik SAM miał wyglądać, był niewielki, niemiecki traktor o oznaczeniu UT082, produkowany pomiędzy rokiem 1984 a 1989. Przyznać trzeba, że podobieństwo obu maszyn jest wyraźne. Cała konstrukcja w głównej mierze bazuje na częściach wykonanych samodzielnie oraz na wykorzystaniu elementów z odzysku, zazwyczaj po prostu ze złomu.
Konstrukcja ramy
Główną konstrukcję nośną całego ciągnika stanowi rama, wykonana z grubej, giętej i spawanej blachy. Jest to już druga rama zastosowana w ciągniku, co wynika z początkowych przeciążeń maszyny.
Silnik i układ wydechowy
Jednostkę napędową stanowi 4-cylindrowy silnik wysokoprężny o pojemności 1,8 litra produkcji Forda. Silnik ten pochodzi z modelu Ford Escort, ale wykorzystywany był również w innych modelach ze stajni Forda. Fabrycznie jednostka ta odznaczała się mocą 75 KM, jednak w wyniku modyfikacji moc zmalała do poziomu ok. 60 KM. Stało się tak, ponieważ seryjnie motor posiadał doładowanie realizowane za pomocą turbosprężarki, która tu została usunięta. Jak twierdzi pan Damian, ułatwiło to montaż jednostki, zmniejszyło jej wysilenie, a moc na obecnym poziomie jest i tak aż przesadzona.
Silnik jest mocowany do ramy przy użyciu seryjnych poduszek. Ma to swoje zalety, ale i wady. Z jednej strony, uzyskuje się redukcję poziomu wibracji przenoszonych na ramę, jak i operatora, co pozytywnie wpływa na komfort pracy. Z drugiej zaś strony, trzeba było stoczyć prawdziwy bój z wydechem. Początkowo w ciągniku montowane były tłumiki zapożyczone z innych ciągników. Niestety, ich stosunkowo duża masa, połączona z silną pracą motoru na poduszkach, powodowała, że wydechy notorycznie się łamały u nasady. Ostatecznie zmusiło to młodego rolnika do zastąpienia tłumika lekką rurą ze stali kwasoodpornej.
Układ napędowy
Pomysł na realizację przełożeń w tym ciągniku zasługuje na nagrodę za kreatywność. Silnik współpracuje ze skrzynią biegów z Opla Omegi, która to wstępnie redukuje obroty i zwiększa moment obrotowy. Bezpośrednio na wyjściu ze skrzyni do flanszy wału napędowego montowany jest łącznik elastyczny przekazujący napęd dalej do tylnego mostu. Most zaś pochodzi z dużego wózka widłowego i dysponuje 2 zakresami prędkości oraz rewersem. Dlaczego aż dwie skrzynie? Trzeba pamiętać, że silniki wykorzystywane w autach osobowych znacząco różnią się pod względem zakresu obrotowego i specyfiki oddawania mocy. Przy zastosowaniu jednej skrzyni uzyskalibyśmy zbyt wysokie prędkości przy momencie obrotowym, który nie pozwalałby na jakiekolwiek prace polowe.
Efektem tej kombinacji dwóch skrzyń jest łącznie 12 przełożeń do przodu oraz - dzięki temu, że tylny most ze skrzynią posiada rewersor - 12 przełożeń do tyłu. Sama dźwignia zmiany kierunku jazdy została sprytnie przeniesiona za pomocą cięgien tak, że znajduje się tuż przy kierownicy. Na najwyższym biegu ciągnik SAM rozpędza się do prędkości ok. 25-30 km/h.
Układ hydrauliczny i osprzęt
Głównym zadaniem, które ciągnik wykonuje w gospodarstwie, jest praca z ładowaczem czołowym. Oprócz produkcji roślinnej, rodzina trudni się jeszcze hodowlą bydła opasowego. Zerkając na ten ciągnik, nikomu nawet przez myśl by nie przeszło, że cały ładowacz wraz z osprzętem został wykonany własnoręcznie przez pana Damiana, i to przy użyciu jedynie prostych narzędzi ręcznych. Jakości wykonania nie powstydziłby się chyba żaden producent ładowaczy. Udźwig, jak na tak mały ciągnik, również imponuje, gdyż bez większego problemu radzi sobie z ciężarami rzędu 350 kg, co absolutnie nie jest jego granicą.
Początkowo ciągnik SAM wykorzystywał inny ładowacz z grubszymi siłownikami i pracował na ciśnieniu w układzie hydraulicznym rzędu 150 bar. Dodatkowo na uwagę zasługuje mocarny, tylny TUZ. Bazuje on na podzespołach z Ursusa C-360, jednak za podnoszenie odpowiada tutaj spory siłownik z pługa PHX. Tak duże udźwigi ładowacza czołowego, a także tylnego TUZ-a ostatecznie doprowadziły do przeciążenia całego ciągnika i zniszczenia ramy nośnej. Po tym zdarzeniu maszyna otrzymała nową, mocniejszą ramę i zbudowany został nowy ładowacz. Aby zapobiegać takim sytuacjom w przyszłości, ograniczono ciśnienie w układzie do 120 bar, a siłowniki wymieniono na mniejsze. Ciągnik ma 2 niezależne układy hydrauliczne.
Podwozie i komfort pracy
Przednią oś stanowi skrócona i nieco zmodyfikowana oś od Tarpana, dzięki czemu ciągnik hamuje na wszystkie 4 koła, co jest niezwykle istotne przy pracy z ładowaczem, gdy tył jest mocno odciążony. Dodatkowo układ wyposażono w serwo hamulcowe, tym samym siła, z którą trzeba naciskać na pedał, jest zdecydowanie mniejsza. Komfort pracy poprawia również zastosowanie hydraulicznego pedału sprzęgła oraz oświetlenie ledowe.
Wybór silnika i podzespołów do ciągnika SAM
Rodzi się pytanie, czy warto inwestować tyle czasu i pracy w budowę własnego, unikalnego ciągnika, czy może lepiej kupić coś gotowego? Jak to ujął jeden z konstruktorów: „Majsterkowanie jest moją ogromną pasją”. Własny ciągnik w gospodarstwie nie jest już marzeniem, ale koniecznością. Na rynku mamy całe zatrzęsienie nowych i starych modeli, a każdy, kto potrzebuje ciągnika, może znaleźć coś dla siebie. Ale dla wielu to właśnie proces tworzenia jest wartością.
Typy silników do ciągników SAM
W dyskusjach na forach internetowych i wśród konstruktorów często pojawia się pytanie: jaki silnik najlepiej wybrać do budowy małego ciągnika SAM do pracy przy przyczepie, drewnie i odśnieżaniu?
- Silniki Diesla: Najczęściej rekomendowany jest mały, starszy diesel z prostą pompą wtryskową, ponieważ daje duży moment obrotowy i lepiej znosi pracę w polu oraz całoroczne użytkowanie. Przykładami są:
- Wolnossący diesel z Forda Escorta (bardzo trwały, pozbawiony elektroniki).
- 1.9 z VW.
- Silniki z Renault 19 (toporne i idiotoodporne).
- Silniki o pojemności "litr na cztery" (np. 1 litr pojemności na 4 koła) - nawet jeśli mają niewiele KM, wspomagane ciężkim kołem zamachowym są wystarczające.
Silniki diesla są bezawaryjne, mają duży moment obrotowy, co jest najważniejsze, a duża masa wirujących elementów (wał, koło zamachowe) pomaga w ruszaniu i wolniej spada z obrotów pod obciążeniem. Samochodowy diesel kręci lekko do 5000 obr/min, co jest wystarczające, a wykorzystując go ekonomicznie, przeskoczy silnik benzynowy pod względem zużycia i obsługi. Diesel jest droższy, ale ma praktycznie same zalety, jest bezobsługowy.
- Silniki benzynowe: Nieco inną charakterystykę mają silniki benzynowe. Mają one lepszy rozruch w zimie i mniej skomplikowaną budowę, co może przekładać się na mniejszą awaryjność. Jako przykłady wymienia się:
- Silnik z Tico (uważany za wytrzymały).
- Fiatowski 1.1 FIRE (lub nawet 1.5/1.6 z Poloneza).
Niedobór momentu obrotowego silniki benzynowe nadrabiają większymi obrotami i możliwością korzystania z większych przełożeń. Jednak benzyna wymaga suchych warunków, a raz na jakiś czas trzeba wymieniać kable czy świece, szczególnie w starszym silniku. Co do silników FIRE, mają elektroniczny zapłon, który nie jest obojętny na wilgoć.
Skrzynie biegów i mosty napędowe
Jeśli chodzi o skrzynie biegów, skrzynia z Żuka to dobry wybór, choć lepszym wyborem byłyby części ze Stara. Robiąc układy z dwoma skrzyniami, warto pamiętać o tym, by na pierwszej skrzyni jeździć w miarę możliwości na najwyższych biegach, a dopiero drugą skrzynią najbardziej redukować prędkość. Wtedy jest ona obciążona najmniejszym momentem obrotowym. W przypadku skrzyni np. z Tico lub innego przednionapędowca, taka sztuczka mogłaby przejść, bo te skrzynie mają zintegrowaną dodatkową przekładnię główną. Tylko wtedy trzeba by coś zrobić z mechanizmem różnicowym.
Most powinien być z jakiejś ciężarówki, np. ze Stara lub Lublina. Jeśli pracujesz na złomowisku, może pomyśl o kupnie Zetora 25 z padniętym silnikiem i swapie nowego silnika.
Układ kierowniczy i zawieszenie
Najlepszym rozwiązaniem dla przedniej belki i całego układu kierowniczego byłoby użycie gotowej belki z jakiegoś ciągnika, np. C330, C328, C360, T25. Czasem udaje się tanio znaleźć przednią oś z jakiegoś dwunapędowca, np. z rozwalonym mostem. Dodatkowo potrzebna też będzie obojętnie z czego, ale dosyć mocna maglownica ślimakowa. Teoretycznie jest też opcja użycia o wiele dostępniejszej przekładni zębatej, ale jej wytrzymałość, np. z Punta, jest niepewna. Jeśli potrzebujesz potężnej, wytrzymałej i bezawaryjnej maszyny, przy której nie chcesz dokonywać setek poprawek, to raczej staraj się wybierać części z porządnych ciężarówek. A jak zależy Ci na kosztach, to wtedy możesz poeksperymentować z tańszymi i bardziej dostępnymi częściami z popularnych na złomach osobówek.
Część konstruktorów sugeruje wykonanie ciągnika łamanego: mały diesel ze skrzynią zakłada się wzdłużnie, blokuje dyferencjał i wyprowadza napęd na drugą skrzynię, np. z Żuka, bo jest malutka. Taka konstrukcja daje multum przełożeń razem z szybkim wstecznym. Skrzynię rozdzielczą można zrobić lub zaadaptować, np. z Nivy (fajna, bo malutka) lub UAZa, która jest mocna i ma możliwość założenia przystawki odbioru mocy do np. wciągarki. Dwa sztywne mosty, jeden założony wahliwie jak w normalnym ciągniku, tworzą małą maszynkę z napędem na cztery koła, zwrotną, szybką do przodu i tyłu.
Historia i ewolucja ciągników SAM w Polsce
Dlaczego ludzie konstruowali własne pojazdy? Po wojnie w Polsce brakowało samochodów prywatnych. Wiele osób używało przedwojenne auta, zarówno te, które jeszcze zostały z polskiej dystrybucji, jak i te, które pozostały po Niemcach. Niestety samochody bez serwisu i części zamiennych dość szybko się psuły, a nowych aut po prostu nie było. Takie działania jak zakaz rejestracji i eksploatacji pojazdów pow. 2 l pojemności skokowej z 1951 r. były jednym z przejawów ograniczania swobody poruszania się samochodami. W pierwszych latach po wojnie w kraju pojawiło się sporo nowych pojazdów, ale zazwyczaj były to samochody dla urzędów, wojska, przedsiębiorstw i innych instytucji.
Pionierzy konstrukcji SAM
„W 1946 roku w składnicy złomu znalazłem nieuszkodzony reflektor samochodowy i powiedziałem żonie, że skoro mam dobry reflektor, to żadna sztuka dorobić doń… resztę samochodu. Pracując przez kilka miesięcy, zbudowałem użytkowy samochodzik. Miał silnik dwusuwowy, jednocylindrowy i rozwijał maksymalną prędkość 40 km/godz., ale jeździł sprawnie i bezpiecznie” - wspominał Adam Słodowy, słynny telewizyjny majsterkowicz, autor wydanej w 1958 r. książki o majsterkowaniu.
Jednym z przykładów takich samochodów jest SAM Okarmus skonstruowany w latach 60. przez inż. Władysława Okarmusa, specjalisty z branży lotniczej, tworzącego polskie szybowce. Sprawny inżynier zbudował niesamowity pojazd bazujący na DKW F8 z nadwoziem wyklejonym i narysowanym przez twórcę. Oczywiście znajdziemy w nim elementy z innych pojazdów, takich jak światła ze Skody Octavii czy szyby z Syreny. Problemem przez lata był silnik, gdyż jednostka z DKW była za słaba. Na szczęście w późniejszych latach kolega Okarmusa ze Szwecji przysłał mu dwusuwowy, trzycylindrowy motor z Saaba 96. W tej wariacji pojazd jeździ znakomicie do tej pory.
Słynnych SAM-ów było więcej, jak na przykład Tadlor z Lanckorony, który cały czas przebywa w Willi Tadeusz, czyli tam, gdzie został skonstruowany.
W latach 80. i 90. fantazja konstruktorów ograniczyła się do budowania replik Ferrari, Lamborghini i Porsche oraz wariacji na temat pojazdów terenowych z bardziej luksusowym nadwoziem. Czasem wychodziło to lepiej, czasem gorzej. Zazwyczaj były one budowane na bazie mniej szlachetnych pojazdów, takich jak Polonez, Ford Sierra czy Pontiac Fiero. Równocześnie z pojawieniem się samochodów, które od lat 50. zaczęto nazywać SAM, na wsi zaczęły powstawać traktory sklecone z tego, co było pod ręką.
Kolekcje i klasyfikacja ciągników SAM
Największą kolekcję takich pojazdów ma w tej chwili Muzeum Wsi Radomskiej, wszak to w okolicach Radomia budowano najwięcej pojazdów tego typu na Mazowszu. Na pierwszym planie znajduje się ciągnik Aleksandra Łakomego ze wsi Elżbieta k. Opola Lubelskiego, zbudowany w 1962 r.
Radomska kolekcja powstała już w 1990 r., kiedy to do placówki trafił pierwszy SAM z Mąkos Nowych. W 2008 r. Tomasz Dzikowski, kustosz wystawy stałej rolniczych SAM-ów w Muzeum Wsi Radomskiej, podzielił konstrukcje na cztery podstawowe grupy:
- Pojazdy, w których wykorzystano podzespoły innych konstrukcji (najczęściej samochodów osobowych), które następnie zaadaptowano na jakąś ramę. Konstrukcje z tej grupy mają często ciekawe rozwiązania, takie jak reduktor czy odwrócony o 180 stopni most napędowy.
- Pojazdy z własnym, często autorskim projektem.
- SAM-y zbudowane na podstawie elementów z innych ciągników rolniczych.
- Wszelkie pojazdy skonstruowane na bazie motocykli i silników z motocykli. Zazwyczaj wykorzystywano do takich konstrukcji przód motocykla z ramą i dobudowywano do nich specjalną pakę.
Dodatkowo Tomasz Dzikowski podzielił pojazdy ze względu na położenie silnika. Według kustosza z Radomia w Polsce występują papaje: z osiowym położeniem silnika - wówczas silnik jest połączony bezpośrednio ze sprzęgłem i skrzynią biegów (oś wału korbowego pokrywa się z osią sprzęgła i skrzyni biegów). Innym typem jest silnik o układzie równoległym, gdzie połączenie ze sprzęgłem i skrzynią biegów wymaga dodatkowej przekładni działającej w jednej płaszczyźnie (oś wału korbowego jest w tym wypadku równoległa do osi skrzyni biegów).
Popularne silniki w SAM-ach
Od lat 50. chęć konstruowania przez domorosłych mechaników traktorów nie umarła wraz z przejściem polskiej gospodarki z centralnie planowanej do rynkowej. Najpopularniejszym napędem wśród wszystkich polskich ciągników domowych są oczywiście „esioki”, czyli pojazdy wykorzystujące motory małej mocy z Andrychowa. Jednostki o oznaczeniu S15, S320, S321, S322 o mocach od 15 do 36 KM stały się podstawą do konstruowania własnych ciągników. Popularny był także motor S60 o mocy 11 - 12 KM. Oczywiście zdarzały się także pojazdy wykorzystujące silnik S301D (zwane także S7) o mocy zaledwie kilku KM.
Oczywiście „esioki” to nie jedyne silniki w SAM-ach. Szczególnie te starsze konstrukcje wykorzystują wiele elementów z samochodów terenowych typu Wyllis MB, Dodge czy GAZ 67B. Zdarzały się także konstrukcje wykorzystujące silniki Syreny, elementy napędowe z Warszawy, Stara czy innych pojazdów.
Wybrane przykłady historycznych SAM-ów
- Pojazd skonstruowany przez Stanisława Bańkowskiego w 2004 r. (będący w radomskiej kolekcji), użytkowany w powiecie.
- Innym ciekawym eksponatem działu SAM-ów jest traktor skonstruowany przez Eugeniusza Chyżego z gminy Piekoszów koło Kielc w 1973 r. Pojazd powstały na ramie Syreny 102, pierwotnie posiadał silnik elektryczny o mocy 7 kW oraz kabel zasilający o długości 100 m. Traktorek wykorzystywano do orki w przydomowym ogródku.
- Traktorek Stefana Gila z Bilczy w woj. świętokrzyskim z pierwszej połowy lat 60.
- Niezwykle ciekawy jest pojazd nazwany Super SAM 18 KM, zbudowany w 1991 r. przez Benedykta Sielatyckiego w Zduńskiej Woli. Ciągnik jest niezwykle dopracowany. Do napędu posłużył silnik typu 2KVD 9SVL o mocy 18 KM, znany z nośnika narzędzi RS-09 produkcji NRD.
Super SAM 18 KM posiadał skrzynię biegów własnego projektu i wykonania, 6-przełożeniową z reduktorem, podobnie most napędowy ze zwolnicami na końcach półosi. Zespoły te wraz z silnikiem połączone są w jeden samonośny blok. Wałek przekaźnika tylny dwubiegowy, o obrotach niezależnych 540 obr./min. i 750 obr./min., między osiami wałek do napędu kosiarki. Hydraulika 3-sekcyjna - obsługująca tylny podnośnik narzędzi w układzie standardowym TUZ, spychacz czołowy oraz ramię kosiarki bocznej listwowej. Zawieszany na podnośniku siewnik 4-rzędowy jest maszyną otrzymującą napęd mechanizmu od kółek jezdnych. Hamulce zasadnicze mechaniczne, działające na półosie napędowe, rozdzielne. Ciągnik jest wyposażony we wszystkie wymagane przepisami światła i sygnały. Super SAM 18 KM był na tyle niesamowity, że w 1992 r. zdobył I nagrodę w ogólnopolskim konkursie na racjonalizatorów rolnictwa.
Według szacunków, na terenie Polski udokumentowano 12 974 szt. ciągników typu SAM. Ponad 6,6 tys. z nich jeździ lub jeździło w woj. małopolskim, śląskim i podkarpackim. Najmniejsze zagęszczenie „papajów” występuje w woj. lubuskim. Najpłodniejsi konstruktorzy takich pojazdów w pewnym czasie wręcz utrzymywali się z budowy SAM-ów. Niektórzy zbudowali w ciągu swej działalności nawet kilkaset pojazdów.
Utarło się, że najwięcej takich pojazdów wciąż jest użytkowanych w Bieszczadach oraz na południe od Krakowa, Nowego Sącza czy Tarnowa. Oprócz Muzeum Wsi Radomskiej, praktycznie każde muzeum zajmujące się rolnictwem lub motoryzacją posiada jeden lub więcej pojazdów tego typu.
Ciekawe pojazdy tego typu trafiły jakiś czas temu do Muzeum Motoryzacji Wena w Oławie. Pierwszy z nich to motocykl WSK, nazywany przez twórców placówki Polski Kład, w którym pomysłowy rolnik założył cztery koła od motocykla. W pojeździe wykorzystano rzadki silnik 150 cm³, który napędzał pojazd, ale także koło na pas transmisyjny, który mógł poruszać np. piłę. Drugim pojazdem z Oławy jest specyficzny traktor skonstruowany całkiem niedawno przez nastolatka o imieniu Adam. Pojazd z silnikiem Fiata 126p, skrzynią biegów z Żuka i zwężonym tylnym mostem od Fiata 125p wyglądał całkiem nieźle. Szczególne wrażenie robi spora kabina z kamerą cofania, radiem, podłokietnikiem i innymi udogodnieniami.
Esioki, papaje i inne sprzęty tego typu wykorzystywano czasem w popkulturze. W filmie „Girl Guide” w reżyserii Juliusza Machulskiego, główny bohater, grany przez Pawła Kukiza, mieszka w Warszawie i jeździ na co dzień Tarpanem.
Legalizacja i przyszłość ciągników SAM
Co dalej dzieje się z ciągnikami typu SAM? Czy można je jeszcze rejestrować i jakie można napotkać problemy przy legalizacji tych sprzętów? Kwestia legalizacji i możliwości rejestracji samodzielnie zbudowanych pojazdów jest złożona i wymaga spełnienia szeregu norm bezpieczeństwa oraz technicznych, co dla wielu konstruktorów stanowi wyzwanie.