Układ hydrauliczny w ciągniku – co warto wiedzieć przed zakupem

Prawidłowe skonfigurowanie układu hydraulicznego w ciągniku będzie miało wpływ na wydajną pracę maszyn towarzyszących z nowym traktorem. Jakie są rodzaje tych układów i na co zwrócić uwagę?

Rodzaje pomp w układzie hydraulicznym ciągnika

We współczesnych ciągnikach wyróżniamy dwa podstawowe układy hydrauliczne: zamknięty i otwarty. Układ otwarty bazuje na pompie zębatej o stałym wydatku, a zamknięty wykorzystuje pompę osiowo-tłoczkową ze zmiennym wydatkiem. Dla uproszczenia nazywane są OC (Open Center) i LS (Load Sensing).

Emil Kaźmierczak, ekspert marki Claas, zwraca uwagę, że opinia iż układ LS jest szybszy od OC to zwykły mit. Przy tym samym sprzęcie założonym do identycznego traktora pompy miałyby podobny wydatek i szybkość pracy. I to w każdym zakresie obrotów.

Pompa LS czy OC?

Układ otwarty z pompą hydrauliczną o stałym wydatku posiada konkretną wydajność przy każdym obrocie silnika. Zatem im większe obroty motoru tym większy zakres pracy pompy. Zazwyczaj największy wydatek uzyskuje się przy normalnych obrotach silnika.

 Pompa typu LS będzie pracować podobnie. Ktoś może zapytać o zmienny wydatek tego typu mechanizmu. Może się wydawać, że w tym wypadku istnieje regulacja, która może znacznie zwiększyć efektywność pracy. Jest to myślenie mylne, bowiem regulacja tego rodzaju pomp odbywa się tylko w zakresie ograniczenia wydatku, co efekcie może dać zmniejszenie zużycia paliwa, ale nie zwiększenie wydajności. Podsumowując pompy osiowo-tłoczkowe nie pracują jeśli nie ma takiej potrzeby.

Jeśli wydatki pomp przewyższają 110l/min. zazwyczaj montuje się pompy typu LS. Tak jest m. in. w ciągnikach marki Claas.

LS dla Power Beyond

System LS przyda się przy maszynach wymagających układu Power Beyond. Oczywiście tego rodzaju sprzęt może zostać podpięty również do ciągnika z pompą zębatą. Wówczas będą wykorzystywane dwa przewody. Jednym podawany będzie olej hydrauliczny, a drugim wracający płyn do zbiornika.

Jeśli będziemy dysponować ciągnikiem wyposażonym w pompę o zmiennym wydatku, do dwóch przewodów dojdzie trzeci, tzw. sterujący.
Wówczas traktorzysta nie załącza stałego przepływu (jak w przypadku pomp OC), bowiem maszyna wykorzystująca system Power Beyond (w przypadku ciągników Claas będzie to np. przyczepa Cargos) wyśle informację (spadek ciśnienia na przewodzie sterującym) o otwieraniu klapy. Wtedy ciągnik zwiększy wydatek pompy by dostarczyć odpowiednią ilość oleju.

 Po podniesieniu klapy maszyna wyśle informację, że zapotrzebowanie na olej zmalało i przejdzie w stan oczekiwania. Wpływa to na obniżenie spalania, co w dzisiejszych czasach ma spore znaczenie.

Zawory hydrauliczne ciągnika – rodzaje i ich funkcje

W ciągnikach występują zawory sterowane mechanicznie i elektrohydraulicznie. Pierwsze są wyposażone w dźwignie do ich obsługi, zaś zawory sterowane elektrohydrauliczne są załączane poprzez przełączniki kołyskowe lub przyciski.

Jak łatwo się domyślić zawory elektrohydrauliczne są dla operatora bardziej praktyczne i łatwiejsze w obsłudze. Po pierwsze dają możliwość sterowania zaworem hydraulicznym z błotnika ciągnika, co jest szczególnie przydatne w przypadku wyposażenia ciągnika w górne cięgło hydrauliczne.

Programowanie zaworów

Kolejną, chyba ważniejszą funkcją omawianych zaworów jest możliwość ich programowania do systemu zarządzania narzędziem np. na uwrociach. W przypadku zaworów mechanicznych operator na końcu pola musi zmienić bieg roboczy, podnieść pług poprzez podniesienie TUZ, wyłączyć blokadę mechanizmu różnicowego, zmienić prędkość obrotową silnika, obrócić pług. Po wykonaniu uwrocia należy wykonać kolejne czynności. Oczywiście w zależności np. od pługa i wyposażenia ciągnika nie wszystkie muszą być wykonywane lub może ich być więcej.

W przypadku hydrauliki sterowanej elektrohydrauliczne możemy zaprogramować tego rodzaju czynności pod dwoma przyciskami, a ciągnik wykona je za nas, co oczywiście korzystnie wpływa nie tylko na komfort pracy, ale także na jej czas. Do korzyści mogą dochodzić także bardziej zaawansowane funkcje, które są zależne od producenta. W ciągnikach Claas możemy je znaleźć w sprzęcie z monitorem Cebis.

Zawory jednostronnego lub dwustronnego działania

W przyczepach z opcją kiprowania, która wymaga podłączenia tylko jednego przewodu hydraulicznego, przydatna bywa możliwość zamienienia gniazda hydraulicznego, z działania dwustronnego na jednostronne. Oznacza to, że olej jest tłoczony tylko z jednego gniazda, a po ruszeniu dźwigni w drugą stronę, otwiera się powrót oleju, bez budowania ciśnienia na drugim gnieździe hydraulicznym.

Ciągły przepływ

Jak już wcześniej wspomnieliśmy, w przypadku zaworów mechanicznych będzie odbywać się ciągły przepływ oleju - w ciągnikach Claas poprzez blokadę dźwigni w pozycji wydatku lub poprzez system samoczynnego odblokowania po osiągnięciu wysokiego ciśnienia (kick out). Dźwignia przesunięta w pozycji wydatku np. na uwrociach będzie wymagać najpierw zwolnienia blokady dźwigni, a potem ruszenia dźwignią.

W zależności od ciągnika może wymagać użycia dwóch dłoni, co z kolei powoduje konieczność zatrzymania maszyny i w efekcie spadek tempa pracy. Dlatego zawory hydraulicznewyposaża się w system utrzymywania ciągłego wydatku do momentu zbudowania wysokiego ciśnienia, zwany również „kick out”. Dźwignia sterująca pozostanie w położeniu wydatku do momentu, aż zadana czynność zostanie zakończona (siłownik osiągnie skrajną pozycję) lub operator przesunie dźwignię. W praktyce oznacza to, że żeby obrócić pług wystarczy przesunąć dźwignię do pozycji ciągłego wydatku, a po wykonaniu ruchu przez pług, dźwignia samoczynnie wróci na pozycję startową.

W przypadku zaworów sterowanych elektronicznie operator nie ma do dyspozycji mechanicznych blokad w pozycji wydatku ani funkcji kick out. Określa natomiast czas działania przepływu po dotknięciu przycisku od danego zaworu. Czas działania może zostać ustawiony od 1 do 60 s, lub na wydatek ciągły.

Ustalanie wydatku zaworu hydraulicznego

W przypadku pracy z silnikiem hydraulicznym może być potrzebne ustalenie jego obrotów. Podczas pracy z siewnikiem, który posiada dmuchawę napędzaną silnikiem hydraulicznym, regulacja wydatku oleju hydraulicznego z gniazda ciągnika steruje liczbą obrotów dmuchawy siewnika.

W ciągniku Claas odbywa się to poprzez pokrętło regulacyjne znajdujące się bezpośrednio na zaworze hydraulicznym. W przypadku zaworów elektrohydraulicznych na ekranie komputera pokładowego.

Pozycja pływająca

Zawory sterowane mechanicznie mogą być wyposażone w pozycję pływającą. Wówczas obydwa złącza jednego gniazda hydraulicznego są otwarte i połączone ze sobą. W praktyce siłownik porusza się swobodnie i bywa to przydatne w przypadku maszyn, które mają kopiować teren (np. kosiarki).

Opcja ta przydaje się także podczas podłączania i odłączania przewodów hydraulicznych, gdyż załączenie pozycji pływającej powoduje spadek ciśnienia. W przypadku, gdy zawory hydrauliczne nie posiadają pozycji pływającej, konieczne jest zgaszenie ciągnika, a następnie poruszanie dźwignią w celu zluzowania ciśnienia hydraulicznego. Przy pozycji pływającej wystarczy przestawić dźwignię. 

 Oczywiście w ferworze pracy, bywa, że zapomni się przed wyjściem włączyć pozycję pływająca. W takim przypadku bardzo przydatnym rozwiązaniem, dostępnym np. w Claas Arion 500 i wyższych seriach, jest system luzowania ciśnienia za pomocą dźwigni umieszczonych bezpośrednio na złączach hydraulicznych. Wtedy, niezależnie od statusu pracy silnika oraz położenia dźwigni hydraulicznych, można zluzować ciśnienie znajdujące się w przewodzie do zbiornika oleju w ciągniku.

Utrzymywanie ciśnienia w przewodach

Budowa rozdzielaczy hydraulicznych, a dokładnie ich suwaków, oparta jest na przekryciu (różnica między szerokością suwaka a kanałem hydraulicznym) ujemnym. W momencie przesterowania czyli załączenia zaworu hydraulicznego lub zmiany kierunku przepływu oleju nie następuje gwałtowny skok ciśnienia i nie powstają uderzenia hydrauliczne. Takie rozwiązanie chroni zarówno pompę, jak i maszynę.

Jednak ma jedną wadę, polegająca na delikatnym upuszczaniu ciśnienia hydraulicznego. Dlatego niektóre zawory dostarczane są jako bezprzeciekowe (tzw. zero leakage), dla maszyn, które wymagają stałej pozycji, np. opryskiwacz, gdzie wysokość belki jest regulowana siłownikiem hydraulicznym.

Zanim kupisz - sprawdź

Zaprezentowane układy i systemy hydrauliki mogą się różnić w zależności od marki ciągnika. W tym artykule przedstawiliśmy je na przykładzie sprzętu marki Claas. Każdy producent ma swoje rozwiązania, które różnią się detalami. Czasem warto sprawdzić czy w tych szczegółach nie ma czegoś, co akurat nam przypadnie do gustu. Dlatego warto zapytać doradcy handlowego o układ hydrauliczny w celu dobrania idealnego rozwiązania.