Kumpi kuluttaa enemmän polttoainetta – kyntö vai kultivointi? – Työkoneen oikeilla säädöillä säästät selvää rahaa

Polttoaineen säästöä tavoitellessa huomion kiinnittäminen perusasioihin kannattaa. Esimerkkitapauksessamme rengaspaineiden säätäminen kohdalleen ja aurojen säätäminen säästi polttoainetta yli viisi litraa tunnissa. Myös työleveyden kasvattamisen havaittiin säästävän polttoainetta per hehtaari.
Kultivointi 8 km/h nopeudella on mukavaa, mutta suuremmalla ajonopeudella moottorista saadaan kaikki irti ja sitä myötä polttoaineen kulutus pieneni 0,2 litraa muokattua hehtaaria kohti ja tunnissa saatiin muokattua 0,3 hehtaaria enemmän.
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
Saimme testin toteutukseen apua Kvernelandilta. Tehtaan asiantuntijat olivat mukana säätämässä auroja. Säädöillä ei ollut silmämääräisesti suurta vaikutusta työjälkeen hiekkamailla, mutta kulutusmittarimme havaitsivat selkeitä eroja.
Saimme testin toteutukseen apua Kvernelandilta. Tehtaan asiantuntijat olivat mukana säätämässä auroja. Säädöillä ei ollut silmämääräisesti suurta vaikutusta työjälkeen hiekkamailla, mutta kulutusmittarimme havaitsivat selkeitä eroja. Kuva: Torben Worsøe

Traktorin polttoaineen kulutuksen merkitys on kasvanut viime vuosien saatossa etenkin polttoaineen hinnan nousun myötä. Mitä vähemmän polttoainetta kuluu, sitä pienempiä ovat luonnollisesti myös kustannukset. Mutta kuinka paljon polttoainetta säästyy eri olosuhteissa? Ryhdyimme tutkimaan polttoaineen säästömahdollisuuksia pohjoismaisena yhteistyönä.

Koneviestin lisäksi hankkeeseen osallistui traktorivertailuistakin tuttu kolmikko, Bedre Gardsdrift Norjasta, TractorTech Tanskasta ja Trekker Hollannista.

Ensimmäisessä vaiheessa tutkimme sekä kyntöaurojen säädön että oikeiden rengaspaineiden säädön vaikutusta polttoaineen kulutukseen. Huomiota kiinnitettiin myös oikeaan työsyvyyteen. Vertasimme myös kynnön ja kultivoinnin eroja polttoaineen kulutuksen näkökulmasta.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Perinteisen dieselmoottorin tapauksessa polttoaineen kulutus on suoraan yhteydessä myös moottorin päästöihin. Tästä syystä mittasimme myös traktorin ajonaikaiset päästöt pellolla työskennellessä. Traktorin päästöt eivät ole tällä hetkellä yksittäiselle viljelijälle kovinkaan suuri huoli, mutta isoa kuvaa tarkastellessa maailmanlaajuisesti päästöjen ympäristövaikutuksiin kiinnitetään entistä enemmän huomiota.

Tästä syystä myös maatalouskoneiden päästömääräykset tulevat tulevaisuudessa kiristymään entisestään. Käyttämillämme mittalaitteilla pystyimme näkemään käytännön ajossa traktorin pakoputken päästä tulevat päästöt.

Kuusilla asetuksilla kyntäen

Kyntäessä niin traktorin kuin aurojenkin säätöjä parannettiin osa-alue kerrallaan. Testiä varten saimme käyttöömme aurat Kvernelandilta ja traktorin Valtralta. Ensimmäiset viilut kynnettiin tieajoon säädetyillä rengaspaineilla ja tarkoituksella väärin säädetyillä auroilla. Työsyvyytenä käytettiin 27–28 senttiä, viilun leveytenä käytettiin 16:a tuumaa. Polttoaineen kulutukseksi mitattiin tällöin 37,1 litraa tunnissa.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Polttoaineen kulutuksen mittasimme sekä traktorin CAN-väylältä että vertailun vuoksi pakoputken päästä tarkalla ja kalliilla PEMS-mittalaitteistolla (Portable Emissions Measurement System). Moottorin polttoaineen kulutus pystytään päättelemään pakokaasun mukana tulevan hiilidioksidin määrästä, sillä tietty määrä poltettua polttoainetta tuottaa tietyn määrän hiilidioksidia.

Yleisesti ottaen päästömittareiden kautta saatu kulutustieto oli korkeammalla tasolla kuin CAN-väylältä mitattu tieto, mutta menetelmien ero pysyi yleisellä tasolla samana läpi mittausten. Aiemmissa mittauksissamme olemme havainneet, että CAN-väylältä mitattu tieto kaunistelee hieman todellisia lukemia.

Ensimmäisenä tutkittiin työsyvyyden säädön vaikutusta. Kun työleveyttä madallettiin viidellä sentillä, kulutus putosi 0,9 litraa tunnissa ja 2,8 litraa hehtaarille. Testitraktorin varustukseen ei kuulunut luistotutkaa, mutta asetimme traktorin kierrosluvuksi kiinteät 1 850 k/min ja vaihteeksi B2. Tämä johti noin 8 km/h ajonopeuteen, todellinen etenemisnopeus riippui luonnollisesti myös luistosta.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Traktori varustettiin mittaustietokoneella, johon yhdistetty GPS-antenni asennettiin traktorin katolle. Traktorin pyöränopeus mitattiin CAN-väylältä, pyörä- ja GPS-nopeuksien avulla saatiin laskettua luisto. Kuten kuvaajista näkyy, luisto ja ajonopeus liittyvät suoraan toisiinsa. Kun luisto laskee, nopeus kasvaa. Tästä johtuen työsaavutus kasvaa ja hehtaarikulutus laskee.

Rengaspaineiden laskeminen 1,2 bariin takana ja 1,0 bariin edessä 1,0 ja 1,6 barin tieajopaineista vaikuttaa kyntämiseen huomattavasti. Luisto väheni välittömästi 13,4 prosentista 9 prosenttiin ja polttoaineen kulutus laski 36,2 litrasta tunnista lukemaan 32 l/h, työsaavutuksen samanaikaisesti kasvaessa.
Rengaspaineiden laskeminen 1,2 bariin takana ja 1,0 bariin edessä 1,0 ja 1,6 barin tieajopaineista vaikuttaa kyntämiseen huomattavasti. Luisto väheni välittömästi 13,4 prosentista 9 prosenttiin ja polttoaineen kulutus laski 36,2 litrasta tunnista lukemaan 32 l/h, työsaavutuksen samanaikaisesti kasvaessa. Kuva: Torben Worsøe

Säädä rengaspaineet!

Selvästi työsyvyyden säätöä suurempiin säästöihin päästiin rengaspaineen säädöllä. Ensimmäiset testivedot suoritettiin tieajoon tarkoitetuilla paineilla, takarenkaissa oli 2,0 barin ja edessä 1,6 barin paine. Selvitimme rengasvalmistajan taulukoista oikeat rengaspaineet testitraktorin rengaskoon ja -mallin sekä todellisten akselipainojen mukaan. Takarenkaiden paineet laskettiin 1,2 ja eturenkaiden 1,0 barin lukemiin. Muutaman minuutin säätötyöllä traktorin kulutus laski 4,2 litraa tunnissa.

Polttoaineen kulutuksen lisäksi myös luisto pieneni entistä enemmän. Suuremman työsaavutuksen ansiosta hehtaarikulutus laski edelleen, hehtaaria kohti säästöä kertyi 3 litraa hehtaarille. Tanskalainen sikatila, jonka pelloilla testi tehtiin, kyntää noin 300 hehtaaria vuodessa. Heidän ajoillaan rengaspaineen edellä kuvatulla säädöllä säästettäisiin 900 litraa polttoainetta ja noin 9 tuntia työaikaa vuositasolla.

Seuraavaksi siirryttiin aurojen säätöihin. Ensimmäisenä korjattiin auran vetopiste, eli ensimmäisen viilun leveys, joka oli tahallaan säädetty väärin ennen testin alkua. Myös auran rungon kulman säädöt olivat pielessä.

Valitettavaksi ja tuntemattomaksi jääneestä syystä johtuen jotakin tapahtui näiden säätöjen osalta ja polttoaineen kulutus peräti kasvoi! Teoriassa vetopisteen korjaamisella polttoaineen kulutuksen pitäisi laskea, nyt kävi päinvastoin. Kvernelandin tehtaan asiantuntijat antoivat ilmiölle mahdollisen selityksen – mikäli harvinaislaatuisesti vetopiste on hyvin paljon pielessä, voi olla, että aura siirtää vähemmän maata kuin oikeissa säädöissään, minkä vuoksi polttoainetta kuluu vähemmän kuin oikeissa säädöissä.

Tämän ilmiön pitäisi kuitenkin näkyä huonona työjälkenä, minkä testilohkon hiekkainen maa saattoi peittää. Täyttä varmuutta tilanteesta on kuitenkin mahdotonta saada.

Seuraavaksi kajosimme esiaurojen säätöihin. Esiaurat säädettiin kulkemaan aiempaan 10 sentin työsyvyydestä järkevämpään 5 sentin työsyvyyteen. Tämä säätö vaikutti polttoaineen kulutukseen alentavasti, polttoainetta säästyi 2,8 litraa tunnissa ja 2 litraa hehtaarille.

Tanskalaisen kollegamme John Christensenin Mercedes-Benz E220 CDI:n lisäksi kuvasta näkyy, kuinka kyntöaurojen säätöjen parantaminen vaikuttaa traktorin polttoaineen kulutukseen. Kuvassa oikeanpuolimmaisina näkyvät viilut on kynnetty täysin väärillä säädöillä, mikä näkyy punertavana värinä ja suurena kulutuksena. Vasemmalle siirryttäessä rengaspaineet on säädetty kohdalleen ja kulutus on pudonnut selvästi.
Tanskalaisen kollegamme John Christensenin Mercedes-Benz E220 CDI:n lisäksi kuvasta näkyy, kuinka kyntöaurojen säätöjen parantaminen vaikuttaa traktorin polttoaineen kulutukseen. Kuvassa oikeanpuolimmaisina näkyvät viilut on kynnetty täysin väärillä säädöillä, mikä näkyy punertavana värinä ja suurena kulutuksena. Vasemmalle siirryttäessä rengaspaineet on säädetty kohdalleen ja kulutus on pudonnut selvästi. Kuva: Torben Worsøe

Työleveyden kasvattaminen säästää hehtaarikulutuksessa

Kuudennelle ja viimeiselle testivedolle säädimme aurojen työleveyttä. 16 tuumasta työleveys nostettiin reiluun 19 tuumaan. Pelkkää polttoaineen kulutusta tarkastellessa olisi helppo tehdä vääriä johtopäätöksiä, sillä tuntikulutus nousi 0,7 litraa tunnissa. Suurempi työleveys johtaa kuitenkin traktorin voimavarojen riittäessä suurempaan työsaavutukseen, ja polttoainetta säästyikin siten 2,4 litraa hehtaarille työleveyttä kasvattamalla.

Mitä tekemämme säädöt sitten vaikuttavat suuressa kuvassa? Pystyimme alentamaan traktorin polttoaineen kulutusta 7,9 litralla per käyttötunti säätämällä aurat ja rengaspaineet oikein. Hehtaaria kohden polttoainetta säästyi 7,8 litraa. Esimerkkitapauksemme, 300 hehtaaria vuodessa kyntävä sikatila voisi siis säästää 2 340 litraa polttoainetta vuodessa.

Työaikaa säästyisi vuodessa 30 tuntia, mikäli kaikki kynnöt suoritettaisiin samalla kierrosluvulla ja vaihteella. Kaikki säästöt syntyisivät tässä tapauksessa pelkästään pienentyneen luiston ansiosta. Pienempi luisto on hyväksi paitsi polttoaineen kulutukselle, myös renkaille ja maaperälle. Esimerkkitilamme maat ovat hiekkamaita, savimailla säästöä syntyisi vielä enemmän. On kuitenkin hyvä muistaa, että Suomessa kynnettävät alat ovat keskimäärin huomattavasti pienempiä.

Kultivaattorilla täysi teho kannattaa

Kyntömittausten jälkeen vaihdoimme työkoneen kultivaattoriin ja teimme kolme eri mittausta. Vaikka takapuolituntuma saattaisikin kertoa toista, polttoainetaloudellisin tapa 25 cm työsyvyyteen kultivoinnille on pitää traktorin moottorin kuormitusaste mahdollisimman lähellä 100 prosenttia, sillä dieselmoottori on taloudellisimmillaan suurilla kuormitusasteilla.

Teorian paikkansapitävyys havaittiin myös käytännön mittauksissamme. Valtra T214 Versu valjastettiin nelimetrisen Horsch Terrano FX -kultivaattorin eteen. Kun kuljettajamme piti ajonopeuden 8 km/h lukemissa, moottorin kuormitusaste oli keskimäärin 87 %, polttoainetta kului keskimäärin 34,2 litraa tunnissa.

Kuormitusasteen nostamiseksi vaihdetta vaihdettiin suuremmalle ja moottorin kuormitusaste saatiin nousemaan sataan prosenttiin. Tuntikulutus nousi hieman (36,8 l/h), mutta ei kuitenkaan työsaavutuksen kasvun verran. Kun kaikki teho otettiin käyttöön, polttoainetta säästyi 0,2 litraa hehtaarille ja työsaavutus kasvoi 0,3 hehtaarilla tunnissa.

Kultivoidessa kannattaa pohtia, onko 30 sentin työsyvyys todella tarpeen, mittauksissamme työsyvyyden syventäminen 25 sentistä 30 senttiin lisäsi polttoaineen kulutusta 2,5 litralla tunnissa. Lisäksi työsaavutus pieneni 0,6 hehtaarilla tunnissa, mikä johtui suuremmasta luistosta. Luisto kasvoi keskimäärin 5 prosentista 15,3 prosenttiin.

Kynnä vain tarvittaessa

Kyntämisen tarpeellisuutta kannattaa pohtia aina vakavasti. Mikäli rikkakasvit pysyvät kurissa ilman kyntämistä ja maalaji mahdollistaa kultivoinnin, on kultivoimalla mahdollista säästää vajaat 30 prosenttia polttoainetta hehtaaria kohti, lisäksi kultivoinnin työsaavutus on puolta suurempi. Näihin tuloksiin pääsimme samalla lohkolla, samalla kuljettajalla ja samoilla ajonopeuksilla.

Verrokkina olivat 25 sentin työsyvyyteen säädetty nelimetrinen kultivaattori ja hyvin säädetty kuusiteräinen kääntöaura 19 tuuman viilunleveydelle säädettynä. Esimerkkitapauksessamme 8 km/h ajonopeudella sekä moottorin kuormitusaste (87 %) että luisto (noin 10 %) ovat samat molemmilla työkoneilla.

Mikäli kyntämään lähtee, on oikeilla säädöillä valtava vaikutus niin työsaavutukseen kuin polttoaineen kulutukseenkin. Säätämättömään auraan ja vääriin rengaspaineisiin verrattaessa oikeilla säädöillä ja rengaspaineilla on mahdollista säästää 45,5 % polttoainetta per hehtaari ja kyntää 83,3 % enemmän hehtaareita tunnissa.