martes, 25 de octubre de 2016

CONDUCCIÓN EFICIENTE DEL TRACTOR AGRÍCOLA

Parte de los asistentes escuchan al técnico de New Holland
objetivo
promotor: El promotor ha sido el instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario (IMIDRA) que ha organizado un curso sobre cultivos extensivos para jóvenes agricultores que se incorporan a la actividad agraria. Sin embargo el día de pruebas, el 20 de octubre del 2016, se decidió organizar una jornada de puertas abiertas para todos aquellos agricultores que quisieran observar los resultados. La idea era hacer, a pequeña escala, una repetición del curso que ya en su día organizó el Ministerio de Agricultura en San Fernando de Henares pero ahora de forma más “humilde” puesto que no se tendrían en cuenta ni el factor apero (todos los ensayos se hicieron con la misma regulación del apero) ni el factor neumático (el tractor siempre calzó los mismos neumáticos y con la misma presión) 
Lugar: Tanto el curso como los ensayos se organizaron en la finca que el IMIDRA tiene en Aranjuez, concretamente en la finca La Chimenea; Cortijo de San Isidro.

TRACTOR Y APERO
Tractor:
New Holland tuvo a bien prestar uno de sus tractores para realizar las pruebas que habíamos programado. El tractor prestado ha sido un New Holland T7 225 con transmisión CVT (Autocommand) y con disposición de autoguiado.
Motor: Se trata de un tractor equipado con un motor de la “casa”, un FPT  de 6 cilindros y 4 válvulas por cilindros que cubica 6728 cm3 y con turbo intercooler, common rail y en fase Tier 4B (fase 4) con catalizador por adicción de urea (SCR) Una planta propulsora con gestión de potencia (overboost)
Curvas de potencia, par y esquema CVT
El motor entrega una potencia máxima de 200 CV que se convierten en 225 CV con la gestión de potencia y un par máximo de 840 Nm a 1500 rpm (940 Nm con gestión de potencia)
Transmisión: Infinitamente variable (CVT) desde 0,2 a 40 km/h a 1550 rpm
Hidráulico: Es de centro cerrado con línea sensora (caudal a la demanda) CCLS y un elevador electrónico (EHC)
Pesos: La unidad probada disponía de elevador frontal con una pesa de 1000 kg. Los pesos por eje han sido de 5.510 kg en el eje delantero y 5.210 kg en el trasero o lo que es lo mismo un reparto de pesos de 48/52 (ET/ED)
Neumáticos: MICHELIN Multibib 650/65R42 y 540/65R30
Apero:
Grada de discos en V de la empresa oscense Gascón International; 44 discos (26´´); 4700 kg; 110 kg/disco; 5,2 m ancho de trabajo 
Toma de datos e instrumentación:
Al ser una jornada totalmente práctica con el objetivo claro de mostrar a los agricultores presentes el potencial ahorro de combustible obtenido por las buenas prácticas a la hora de su conducción, se dispuso de la toma de datos que proporciona el tractor a través de su centralita (Electronic Service Tool) Con un ordenador conectado a dicha centralita elegimos los canales de información que queríamos controlar (Consumo instantáneo; Régimen de giro; Par; Potencia)
Grada utilizada en el ensayo

Ensayos
Todos los ensayos se realizarán con una velocidad objetivo de 6,5 km/h; mismo apero y misma profundidad. A pesar de que la parcela es prácticamente llana se ha preferido hacer el ensayo tanto en la calle de ida (I) como en la de vuelta (V) para así eliminar de los resultados la acción de la posible pendiente.
1.- Ensayo:
Se mide el deslizamiento trabajando en simple y doble tracción. También se medirá la diferencia de consumo por trabajar en simple o doble tracción.
Ensayo 1 (M21STnb): Manual, 2100 rpm, ST, sin bloqueo diferenciales
Ensayo 2 (M21DTb): Manual, 2100 rpm, DT, bloqueo diferenciales
Efecto tracción: Comparando los E1 y E2 se calibra la diferencia en la tasa de deslizamiento así como en la eficiencia en el consumo por trabajar en ST o DT
2.- Ensayo:
Cálculo de la variación en consumo por trabajo en la zona óptima o a potencia máxima: Este ensayo se hace conduciendo el tractor "en manual" y a 2 regímenes distintos, 1800 y 2100 rpm
Ensayo 2 (M21DTb): Manual, 2100 rpm, DT, diferenciales bloqueados
Ensayo 3 (M18DTb): Manual, 1800 rpm, DT, diferenciales bloqueados
Efecto régimen: Comparando el E2 y el E3 se verá el efecto régimen viendo las diferencias en consumo
3.- Ensayo:
Determinación de la variación en consumo por trabajo con gestión automática o gestión manual del tractor: se analizan los consumos colocando el tractor en “manual” a 1800, 2100 y posterior trabajo del tractor en "automático" (gestión conjunta motor-transmisión)
Ensayo 4 (ADTb): Automático; DT; bloqueo diferenciales
Efecto transmisión: Al comparar los ensayos 1, 2, 3 y 4 se puede poner en evidencia el efecto transmisión al seleccionar “manual” o con el sistema de gestión automática transmisión-motor
Ensayo 5: Sin toma de datos se procedió una vez acabados los ensayos y mientras se procesaban los datos obtenidos a subir a los asistentes a probar el sistema de autoguiado del tractor.
Resumen de resultados
RESULTADOS
Ensayos 1 y 2:
Medida del deslizamiento: En primer lugar hago constar que la medida del deslizamiento se hizo en condiciones diferentes a las del ensayo comparativo ST y DT. Debido a que en el día elegido (20/09/16) nos sorprendió una lluvia persistente el ensayo del deslizamiento se hizo con la tierra en un estado nada adecuado para el trabajo. El resto de ensayos por el contrario se hizo en un estado del terreno ideal para la labor de grada. Por eso se constata unas tasas de deslizamiento muy superiores a las que se obtendrían en condiciones de trabajo en tempero.
El deslizamiento se resume en un perjuicio debido al aumento en el consumo de energía y la disminución de la capacidad de trabajo. También incrementa el desgate de los neumáticos y causa daños a la estructura del terreno. La medición se hizo de forma manual con la ayuda de los agricultores asistentes. 
Las tasas obtenidas fueron de un 12 % para el trabajo en DT y del 27 % en ST (vuelvo a recordar que este ensayo se hizo en condiciones del terreno nada adecuadas debido a la gran cantidad de lluvia caída)
Ahorro comparativo ensayos 1 y 2: Los consumos obtenidos fueron de 23,8 L/h en el trabajo con simple tracción a 2800 rpm y con la opción de no bloqueo de los diferenciales; Mientras que en doble tracción y con los diferenciales bloqueados se obtuvo un consumo de 23,1 L/h; 23,8-23,1=0,7 L/h Que supone un 3% de ahorro en consumo horario pero ojo porque por los motivos explicados de las condiciones meteorológicas no se midió en estas pasadas el deslizamiento y esto hubiese supuesto que el ahorro en litros por hectárea hubiese sido mucho más llamativo.
Ensayos 2 y 3:
En el ensayo 3 con el motor a 1800 rpm y el resto de condiciones igual se tuvo un consumo de 20,6 L/h
Ahorro E2 E3: 23,1-20,6=2,5 L/h Lo que supone un 12,2% de ahorro por “llevar el tractor a régimen”
Ensayos 3 y 4:
En el ensayo 4 con el tractor en posición “auto” (gestión conjunta de motor y transmisión) se baja el consumo a 19,2 L/h
Ahorro E3 y E4: 20,6-19,2=1,4 L/h que representa un ahorro del 7,3%

Ahorro total: Comparando el ensayo más ahorrativo (E4) con el menos racional (E1) se obtiene un ahorro conjunto de 23,8-19,2=4,6 L/h Y que es nada más y nada menos que un 19,3% que son las cifras que en realidad esperábamos conseguir.

 
Prácticas de autoguiado tras la terminación de los ensayos

11 comentarios:

  1. Buenas noches.Helio. enorabuena por la entrada. Lo que me sorprende es el reparto de peso. Hoy dia todos loa tractores llevan el reparto 50\50?. Un saludo y sigue asi.

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    1. Pues Jose Antonio así es. Hay conceptos "históricos" que hemos llevado a gala hasta hoy y que los fabricantes están cambiando. Uno de ellos es el reparto de pesos en tractores de eje delantero motriz (EDM) Hasta aquí siempre hablábamos de un reparto 60/40 (ET/ED) para quedarse, durante el trabajo de tracción, en un 70/30. Sin embargo ya son muchas experiencias con agricultores que me confirman que los tractores se optimizan para un 50/50 y que cuando hacen tracción se pasa al 60/40 que preconizábamos en los libros.
      Este tractor ensayado también incide en el 50/50 (con la ventaja añadida de este tractor de que como iba con elevador delantero y una pesa de 1000 kg, con una ligera variación de la posición de la pesa cambia considerablemente el reparto de pesos)
      En fin, así es y yo, en mis pequeñas fuerzas, intentaré ir confirmando estas cifras en próximos eventos.
      Un saludo

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  2. Helio, buena entrada.

    Una pregunta: ¿que beneficio (en cuanto a consumo y deslizamiento) se optiene al trabajar con los diferenciales bloqueados cuando vas trabajando con DT? Como sabes, muchos agricultores son totalmente contrarios a su uso.

    Gracias.
    Twins' Farm
    www.twins-farm.es

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  3. Mirad, la decisión de bloquear diferenciales en el campo la tomamos para poner un poco más en evidencia la diferencia entre trabajar en ST y DT. Efectivamente este tractor va con diferenciales automáticos y por lo tanto su bloqueo y desbloqueo se decide en base a diferentes parámetros como son ángulo de giro y deslizamiento por lo que en realidad actuar sobre los diferenciales en un tractor como el de la prueba no tiene sentido en campo. Aún así preferimos bloquear diferenciales en todos los ensayos a excepción del primero en ST para, repito, evidenciar más el patinamiento del tractor. En este tipo de diferencial con bloqueo mediante multidiscos húmedos siempre existe un deslizamiento limitado que hace de fusible entre los engranajes cónicos, en cambio con los diferenciales "de collarín" todo o nada hay que tener mucho más cuidado porque efectivamente pueden venir averías por el mal uso u olvidos. Los que tenéis tractores modernos, con EDM, no importa no llevar los diferenciales bloqueados, en cambio los que vamos con tractores 4 generaciones anteriores, ST, con poco peso dinámico en el ED... pues tenemos que recurrir mucho al bloqueo en labores de tiro, en estos casos si que hay mucha diferencia aunque no sabría cuantificarla.

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  4. Hola que tal, estupendo trabajo el tuyo, muchas gracias por compartirlo con nosotros. Quería hacerte una consulta sobre un consejo que me dio un amigo. Mi tractor es un F140winnerDT, y la doble la pongo y quito con un interruptor, el consejo que me dio es que cuando estoy haciendo la maniobra de cabecera para dar la vuelta quitase la doble tracción y la volviese a poner cuando el tractor esta ya "enderezado"
    Le ves ventaja para no forzar al tractor o crees que no influye demasiado?
    Gracias

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  5. Pues Cesar el consejo que te han dado es correcto. En primer lugar conviene quitar la doble tracción porque como sabes el eje delantero "corre más que el trasero" y eso significa, como el tractor es un cuerpo rígido, que el eje delantero va "rompiendo" más el suelo puesto que patina más así que siempre que no se necesite conviene quitar la doble tracción pues eso también significa que ahorras neumático. Pero es que además un tractor con la DT conectada tiene un radio mayor de giro que en ST.
    Un caso particular es el sistema bi-speed de Kubota que lo que hace es lo contrario y cuando un potenciometro detecta un determinado ángulo de giro conecta otra relación entre ejes (relación mecánica) y hace que el eje delantero gire a mucha más velocidad que el trasero obligando al tractor casi a girar sobre si mismo. Por supuesto esto no está reñido con lo anterior pues kubota sabe que su sistema "rompe" el suelo y también "gasta" más neumático pero a cambio girar en mucho menos espacio así que considera que los beneficios son superiores al perjuicio.
    En tractores modernos la desconexión se hace automáticamente, en el caso tuyo pues como llevas pulsador electrohidráulico conviene accionarlo. Huelga decir que también cuando superar una determinada velocidad, por ejemplo 15 km/h, conviene quitar la tracción del EDM para evitar el desgaste excesivo del eje delantero.
    Mil gracias por comentarios tan agradables.

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    1. Perfecto, gracias por la explcación

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  6. Hola Helio

    vuelves a medir otra vez el consumo en litros/hora cuando se ha demostrado que lo eficaz para el agricultor es l/ha. ya se que en tus comentarios has dicho que vas a 6,5 km/h pero puede haber variaciones y creo que siempre sera mejor saber cuanto nos ha costado labrar un campo

    un saludo

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    1. Pues efectivamente lo ideal es L/h y L/ha. Así estaba pensado pero como sabes "el hombre propone y Dios dispone" y el día de los ensayos nos cayó mucha agua tal que hizo imposible trabajar. Los datos que se reflejan en L/h son de ensayos previos. La jornada sirvió para concienciar a los agricultores pero no denota unos ensayos rigurosos que soporten una crítica científica. Como ya he dicho en la entrada, la velocidad objetivo fue de 6,5 km/h pero la velocidad real oscilaba, lógicamente, entre 6,1 y 6,5 km/h. Si hubiésemos podido medir L/ha los resultados hubiesen sido más espectaculares. ¡A ver para otra! y a ver si me hago con un ayudante... :)

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  7. María del Mar Muñoz Marín (4M)2 de noviembre de 2016, 10:48

    ¡Pues yo no me enteré de este curso! ¡Lástima! ¿Se sabe si el ministerio de agricultura o el imidra u otros organismos lo repetirán en breve?

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