О целесообразности создания отечественного колесного трактора классической компоновки сверхвысокой мощности

В мировом тракторостроении наиболее мощными колесными тракторами являются модели в диапазоне мощности от 350 до 500 л.с. В России и за рубежом такие тракторы выпускают только в компоновке с шарнирно-сочлененной рамой, у которой передние и задние ведущие колеса одинакового размера. Между тем с тракторами мощности порядка до 400 л.с. с шарнирно-сочлененной рамой успешно могут конкурировать и колесные тракторы другой компоновки – улучшенной классической с передними колесами увеличенного размера, сегмент которых, по прогнозам на ближайшую перспективу, составит не менее 3% рынка в России, или около 1000 ед. тракторов. Дальнейшему развитию последней будет способствовать распространение, особенно в южных регионах России, крупных экономически благополучных объединений, агрофирм и ассоциаций с большими размерами полевых участков, которые в отличие от более мелких структур могут эффективно эксплуатировать сверхмощную тракторную технику.

В настоящее время сегмент рынка колесных тракторов классической компоновки мощностью до 350 л.с. полностью монополизирован ведущими зарубежными фирмами, такими как John Deere, Case IH, New Holland и Fendt, являющимися мировыми лидерами в их создании и производстве. Сейчас на внутреннем и внешних рынках рост спроса на такие мощные тракторы обусловливает целесообразность создания нового конкурентоспособного по критерию цена–качество отечественного колесного трактора такой схемы свервысокой, до 350…400 л.с., мощности, что будет отвечать требованиям укрепления продовольственной независимости России, тем более в окружении большого числа зарубежных фирм-конкурентов, стремящихся на отечественный рынок с продукцией такого рода.

Выпускаемых на Петербургском тракторном заводе тракторов аналогичной мощности только одного типа – К-744 «Кировец» с шарнирно-сочлененной рамой для удовлетворения потребности российского аграрного сектора в таких машинах явно недостаточно. Надо привлечь в этот сегмент мощности и тракторы классической компоновки.

В последние годы в связи с ростом мощности классическая компоновка колесных тракторов существенно изменилась: сейчас используется, в том числе за рубежом, так называемая улучшенная классическая компоновка. Она означает применение передних ведущих колес увеличенных размеров и соответствующее перераспределение массы тракторов с увеличением нагрузки на передний ведущий мост, что позволяет сблизить их тяговые показатели (включая к.п.д.) с аналогичными показателями шарнирно-сочлененных тракторов. Кроме того, тракторы такой компоновки лишены ряда недостатков, обеспечивая следующие преимущества:
• более высокую универсальность, поскольку их можно использовать не только на работах общего назначения – пахота, сплошная культивация и др., но и на пропашных работах в широких междурядьях и с соответствующими им узкими шинами;
• меньшую до 25% материалоемкость в связи с отсутствием центрального шарнира, при этом ослабляется острота проблемы уплотнения почвы;
• более качественную пахоту за счет возможности агрегатирования с оборотными плугами;
• лучшую приспособленность к эшелонированному агрегатированию;
• лучшую обзорность фронта работ спереди и позади трактора;
• более высокую устойчивость и управляемость;
• лучшую вписываемость в междурядья пропашных культур.

Максимальная мощность двигателя серийно выпускаемых зарубежных колесных тракторов классической компоновки в настоящее время не превышает 350 л.с. Для наиболее мощного трактора этой компоновки (John Deere 8345R) она составляет 345 л.с. Это не означает, что создание более мощных тракторов класссической компоновки в перспективе нецелесообразно, поскольку уже сейчас известен трактор «Беларус-4520» мощностью 450 л.с. аналогичной компоновки, разрабатываемый ПО «МТЗ», а также создаваемая фирмой Fendt флагманская модель серии 900 Vario мощностью порядка 400 л.с. При указанной свехвысокой мощности такого колесного трактора классической компоновки он должен обеспечивать адекватные этой мощности тяговые усилия, которые соответствуют классу 6 (при максимальном балластировании – классу 8), в связи с чем его эксплуатационная масса должна быть в пределах 12 500…16 500 кг.

При создании отечественного колесного трактора классической компоновки свехвысокой мощности, до 350…400 л.с., следует предусмотреть, чтобы он обеспечивал технико-экономическую конкурентоспособность не только на внутреннем, но и на внешних рынках, для чего его узлы, агрегаты и системы должны по крайней мере соответствовать параметрам лучших на сегодня зарубежных аналогов или превышать их. В качестве таких аналогов выбраны колесные тракторы классической компоновки ведущих зарубежных фирм John Deere, Case IH, New Holland, Fendt, Massey Ferguson и Valtra, которые являются наиболее близкими к нему по мощности и эксплуатационной массе (см. таблицу).

Правомерность создания такого отечественного трактора мощностью 350…400 л.с. в который раз полностью подтверждается мировым опытом: ведущие фирмы Германии уже приступили к разработке и подготовке производства такого трактора. Так, фирма Fendt уже с 2011 г. начнет выпускать на рынок новую флагманскую модель серии 900 – трактор 939 Vario с номинальной и максимальной мощностью соответственно 360 и 390 л.с., оснащенную бесступенчатой трансмиссией и каталитическим нейтрализатором отработавших газов SCR и AdBlue на основе мочевины.

В свою очередь фирма Claas с 2012 г. намерена поставлять на рынок серию Axion 900 из четырех моделей мощностью от 280 до 400 л.с.

Наиболее «продвинутой» в этой части оказалась фирма Challenger, которая обогнала всех своих конкурентов, освоив производство флагманской модели 685С в серии 600С аналогичной компоновочной схемы, имеющей тоже сверхвысокую мощность (порядка 400 л.с.).

Конструкция и параметры узлов, агрегатов и систем указанного отечественного колесного трактора должны соответствовать лучшим образцам мирового уровня и отвечать следующим основным техническим требованиям.
• В качестве двигателя следует использовать 6-цилиндровый рядный 4-тактный дизель жидкостного охлаждения с вертикальным расположением цилиндров, четырьмя клапанами на цилиндр, топливной системой типа Common Rail, регулируемым турбокомпрессором, охладителем наддувочного воздуха и электронной системой регулирования, а также частотой вращения 2200 мин^–1, коэффициентом запаса крутящего момента не менее 40%.
• В качестве трансмиссии следует взять автоматическую бесступенчатую передачу, обеспечивающую плавное, без рывков изменение скорости движения и вперед, и назад без разрыва потока мощности с штатно установленным ходоуменьшителем.
• Ходовая система должна быть не только колесной полноприводной улучшенной классической компоновки за счет максимально возможного приближения размеров передних колес к задним, но и с увеличенными размерами шин передних и задних колес соответственно до 520/70 R34 и 620/70 R46 в базовой комплектации.
• Тормоза передних и задних колес – «мокрые» многодисковые гидроуправляемые.
• Передний ведущий мост подрессоренный (по заказу).
• Рулевое управление гидрообъемное на передних колесах.
• Гидравлическая система раздельно-агрегатная, чувствительная к нагрузке, с использованием регулируемого насоса или насосов, с электрогидравлической системой автоматического регулирования положения навесного устройства, обеспечивающая позиционный, силовой, смешанный и высотный виды регулирования, гашение продольных колебаний; она должна иметь схему с централизованным питанием рабочего оборудования и рулевого управления, автономный бак, обеспечивать максимальное давление 20 МПа, расход рабочей жидкости на внешних выводах не менее 160 л/мин; номинальную тонкость очистки не менее 10 мкм; максимальную грузоподъемность задней навесной системы на оси подвеса 10 000 кг.
• Кабина должна быть закрытой каркасного типа герметизированной, вибро- и шумоизолированной, одноместной с дополнительным сиденьем для напарника, двухдверной, с полным остеклением, включая нижнюю часть кабины и обе двери; оснащена вентиляцией, отоплением и экологически чистым автоматическим кондиционированием воздуха, оптимально расположенными органами управления, контрольными приборами с использованием компьютера, обеспечивающими звуковую и световую сигнализацию об изменении эксплуатационных параметров и их контроль с отображением необходимой информации; должна обеспечивать уровень шума не более 72 дБ (А), а также фильтрацию наружного воздуха.
• Рабочее и вспомогательное оборудование должно включать заднее навесное трехточечное устройство с БСУ и прицепной скобой, тягово-сцепное устройство (ТСУ), переднее навесное устройство (по заказу), задний независимый двухскоростной (540 и 1000 мин–1) ВОМ с электрогидравлическим включением, передний односкоростной (1000 мин–1) ВОМ (по заказу), пневмопривод для торможения прицепов, действующий синхронно с рабочими тормозами трактора.
• Средства автоматического контроля и управления должны быть электронными, встроенными в общую сеть, подключенную к главному управляющему контроллеру, установленному в кабине трактора, и включать в себя в том числе следующие составные узлы: регулирования «двигатель–трансмиссия», что позволит оператору выбирать режимы поддержания заданной скорости движения; максимальной производительности при работе с тяговой нагрузкой или при отборе мощности через ВОМ; максимальной экономичности; автоматики разворотной полосы; диагностики технического состояния узлов и агрегатов; вождения с помощью спутниковой навигации (по заказу).

Для ускорения создания нового трактора следует рекомендовать использовать при его разработке уже готовые комплектующие изделия (двигатель, трансмиссию, навесную систему и т. д.) от специализированных зарубежных производителей, удовлетворяющие требованиям стандартов на изготовление и применение и имеющие высокий ресурс.