Masinate mootorid
Teemu Hautamäki (vasakul) ja Pekka Karjalainen
John Deere Forestry tihe koostöö John Deere’i enginemootoritehasega lõi parima metsamasinate mootori turul.
John Deere'il on oluline eelis teiste metsamasinate tootjate ees: omaenda mootoritehas. Tihe koostöö pakub suurepäraseid võimalusi optimeerida mootorit spetsiaalselt metsamasinate jaoks. Metsamasinate mootoritele esitatavaid nõudmisi arvestatakse juba konstrueerimise etapis ning seepärast pole tarvis teha kompromisse jõudluse osas.
JDPS (John Deere Power Systems) toodab mootoreid rohkem kui 700 seadmetootjale üle kogu maailma, kes valmistavad pinnasetöö, merendus-, põllutöö- ja metsamasinaid, kompressoreid, generaatoreid, niisutuspumpasid ja maagaasil sõitvaid sõidukeid. Alates 1949. a on John Deere konstrueerinud ja tootnud üle 5 miljoni diiselmootori. Metsamasinad seavad kõrgeimaid nõudmisi mootori jõudlusele. Koormused muutuvad metsamasinal väga kiiresti ja mootor peab töötama laitmatult koos mitmete teiste süsteemide ja komponentidega, nagu näiteks jõuülekanne, nool ja harvesteri pea.
Koostöö John Deere Forestry ja Power Systems'i vahel algab mootori nõudmiste kindlaksmääramisest – näiteks parim võimalik jõudlus ja kütusesäästlikkus kõikide pööretearvude juures. "Metsamasinale esitatavad nõudmised on väga keerukad. Meie kalibreeritud mootorid peavad saavutama parima kütusesäästlikkuse, ilma kiiret reageerimist kahjustamata. Tänu meie koostööle mõistame paremini, kuidas masinad töötavad. Nende teadmiste põhjal oleme välja töötanud metsamasinate ainulaadse kalibreerimise strateegia, mida tänapäeval kasutatakse kõikidel John Deere'i metsamasinate mootorite platvormil – alates 4,5 kuni 9 liitrised mootorid. Lisaks oleme täiustanud oma testimismeetodeid viivituseta reageerimiseks, mida võimendame nüüd ka muude kalibreerimiste abil," selgitab Stefanie Dieringer, JDPS, Jõudlus- ja kalibreerimismeeskond.
Konstrueerimislaualt testimiseni
Uue mootori väljatöötamine on protsess, mis kestab sageli mitu aastat. Seatud sihte järgitakse juba komponentide ja süsteemide konstrueerimisetapis, seejärel hoolika ja pikaajalise testimise käigus. Näiteks etapi IIIb/Interim Tier 4 mootorite väljatöötamist alustati esimeste kontseptsioonimasinatega juba 2008. a aastal, kui seeriatootmise alustamine oli planeeritud 2013. aasta peale.
Mootori prototüüpe kavandatakse vastavalt projekti ajakavale uute masinamudelite jaoks ning John Deere Forestry jätkab omapoolset testimist nii laboris kui ka tegelikes töötingimustes põllul. Standardsete testimistingimuste tagamiseks on John Deere'il kaks termodünaamilist katseseadet, mille temperatuuri saab hoida stabiilsena, eemaldades mootori poolt tekitatavat kuumust. Tamperes asuvad katseseadmed võimaldavad läbi viia ulatuslikku testimist, tagamaks mootorile seatud võimsusnõuete täitmist juba projekti algetapis. Lõplik testimine viiakse läbi metsas.
Teemu Hautamäki on juhatanud mootori testimise meeskonda viis aastat. Pekka Karjalainen, vaneminsener, vastutab John Deere Forestry poolt mootorile seatud nõuete edastamise eest tootearenduse osakonnale. "Mootoritehase ja metsamasinate tootearenduse osakonna vahel toimib pidev infovoog. See koostöö võimaldab tuvastada probleemid ja talitlushäired juba enne tootmise alustamist. JDPS judluse ja kütusekulu testid pakuvad häid sisendandmeid juba mootoriprojekti algfaasis. Ning vajadusel peenhäälestatakse ja testitakse mootori juhtseadet koos, mille tulemuseks on hästi toimiv pakett, milles kõik süsteemid omavahel hästi kokku sobivad," võtab kokku Teemu Hautamäki.
Koostöö tulemuseks on parim kvaliteet
John Deere’i etapi IV/FT4 mootorid on head isegi madala pööretearvu juures, mootori müratase on madal ja jõudlust on suurendatud, samal ajal kui kütusekulu on vähenenud – suurtel harvesteri mudelitel, nt lausa 10 protsenti võrreldes etapiga IIIb/IT4. Etapi IV/FT4 heitmenõuetele vastamine nõuab selektiivse katalüütilise reguktsiooni (SCR) ja uurea süsteemi kasutuselevõtmist, lisaks juba varasemalt kasutusel olevale diisli oksüdatsioonikatalüsaatorile (DOC) ja diisliosakeste filtrile (DPF). Kõik vajalikud komponendid on paigutatud masina konstruktsiooni sisse, nii et need ei takista nähtavust ega vähenda tööjõudlust. Kuid juba seatakse sihte ka tuleviku jaoks. Seejärel jõustub etapi V heitetase 130 kW-560kW mootorite jaoks aastal 2019. John Deere'i kliendid võivad olla rahulikud, teades et ka tuleviku nõuetele vastav tehnoloogia on juba olemas Deere’i mootoritehases.
Esimesed määrused uutele maatnevälistele diiselmootoritele võimsusega üle 37 kW (50 hj) kehtestati aastal 1996, mil John Deere võttis kasutusele PowerTech™-i – uut tüüpi mootorid, mis vastavad Tier 1/etapp I heitkoguste normidele. Sellest alates on välja töötatud mitmeid tier-norme ja etappe, mille nõudmised olid veelgi rangemad.
TEKST & FOTOD: TERO IKÄHEIMONEN, In The Forest 1/2017