-
PRCTICA PARA lO
Seguidamente se realiza la evaluacin del tractor Massey Ferguson
5475, unmodelo importante en el mercado espaol dentro del segmento
de los 150 CV,utilizando como referencia el ensayo oficial
efectuado en un laboratorio de laOCDE
50ENERO 2012
LUIS MRQUEZ
DR. ING. AGRNOMO
Cada ao, los labora-torios oficiales inte-grados en la OCDE,como
la Estacin de
Mecnica Agrcola de Espaa,realizan ensayos para determi-nar las
'Caracteristicas de fun-cionamiento' de los tractoresagrcolas,
utilizando las reglasque establece el Cdigo 11.
En la web de la OCDE(http//www2.oecd.org/agr-coddb/index_en.asp)
se presen-tan unos resmenes, elabora-dos a partir de los
Boletinesde cada tractor ensayado, que
Incluyen las curvas caractersti-cas del motor, y la
informacinsobre sus prestaciones mssignificativas. Estos
boletinespueden proporcionarlos losfabricantes que encargan
losensayos, y se publican gene-ralmente en ingls.
Utilizando la informacincompleta del ensayo del trac-tor Massey
Ferguson 5475 Dy-na-4, aprobado por la OCDE el31 de agosto de 2011
con eln 2/2 627, seguidamente serealiza la evaluacin prcticadel
mismo.
De este modelo de tractorse vendieron en Espaa 33unidades en el
ao 2010, sien-do el mayor de la serie 5400
(con un motor de 6 cilindros),de la que se vendieron un totalde
110 unidades. En este seg-mento de mercado con poten-cias
comprendidas entre 110 y160 CV, las ventas totales enel ao 2010
fueron de 2 195unidades.
Identificacin
Es importante establecerel modelo de tractor al que co-rresponde
el ensayo. En estecaso. el Massey Ferguson en-sayado corresponde al
mode-lo 5475 Dyna-4, que utiliza unmotor Sisu Power con gestinde
potencia, frente a la ver-sin anterior que incorporabamotores
Perkins. Su nmero
agrotcnica
-
de serie de fabricacin es elB 108 031, Y corresponde a laversin
que se comercializa enEuropa, cumpliendo el nivel deemisiones Tier
3, EPA Y Direc-tiva 2000/25/EC.
El motor es el Sisu AG-CO Power 66.632 CTA-4V; elnmero de serie
en el tractorensayado X08529, y dispone
de inyeccin directa, sobrea-limentacin y cuatro vlvulaspor
cilindro.
La homologacin de tipoCE certifica para el motor deltractor
(Directiva 97/68/CE)una potencia al rgimen no-minal (sin
ventilador) de 132CV (98 kW) y una potenciamxima de 144 CV (106
kWl.
El rgimen nominal es de 2200rev/min, mientras que la po-tencia
mxima se consigue a2 000 rev/min. La transmisincorresponde a la
Dyna-4 pa ra40 km/h con 16 relaciones ha-cia delante y 16 hacia
atrs. Lapotencia mxima con gestin'power boas!' es de 156 CV(115
kW).
IO...,(,)
ca.....,
PARTE 1.- CARACTERSTICAS TCNICAS
GRFICO 1.- VELOCIDADES DE AVANCE EN LAS DIFERENTESRELACIONES DEL
CAMBIO
40
4C
48
4A
3D
3C
38
3A
20
28
28
2A
10
~1C18 =1A t:::::I
o 5 10 15 20 25 3D 35 40 45Velocidad de avance (km/h)
Calculadas con radio ndice de 825 mm (neumticos 460/85 R
38).
Las caractersticas tcnicasde los elementos esencialesson las
siguientes:
Motor
Fabricado por Sisu AGCOPower, es del tipo 6 cilindros enlnea,
con 4 vlvulas por cilindro,108 mm de dimetro y 120 mmde carrera
(cilindrada total de6 596 cm 3), sobrealimentado ypost-enfriado con
un turbocom-presor Borg Warner, para unapresin mxima de 130
kPa,
El sistema de inyeccincommon rail es de la marcaBosch, con
gestin inteligentede potencia en relaciones delcambio superiores a
la 3A o altransmitir potencia por la tomade fuerza. Los inyectores,
de lamisma marca, disponen de 6 ori-ficios de salida con una
presinde inyeccin de 140 5 MPa.
Utiliza regulador electrnicoEEM3 con rango de ajuste entre800 y
2 250 rev/min. El prefiltroy el filtro de aire son de la
marcaMann&Hummelflex Picoflex 12,del tipo papel seco con
dobleetapa, y dispone de indicadorde colmatado. La refrigeracines
por lquido y utiliza un venti-lador de 9 palas con 570 mm
dedimetro. La capacidad de fluidorefrigerante es de 28 litros.
Parael control de la temperatura delmotor se utiliza termostato
yac-cionamiento a velocidad variabledel ventilador (transmisin
viscoesttica) en funcin de la tem-peratura del aire.
El equipo elctrico lo com-ponen un motor de arranque de3 kW de
potencia, un alternadorde 1.68 kW y una batera de 12voltios con 80
Ah en 20 horas.
Transmisin
El embrague es Valeo, deltipo multidisco en bao de acei-te, con
4 platos de 230 mm dedimetro cada uno en la marchahacia delante y 3
del mismo di-metro en la marcha hacia atrs,que se controla por
pedal conasistencia hidrulica y tambinde forma electro-hidrulica
sinutilizar el pedal de embrague.
La trasmisin Dyna-4 utiliza-da en el modelo de ensayo es laGima,
modelo GBA 25, con cua-
tro relaciones y 4 posiciones einversor que permite tantas
re-laciones hacia delante como ha-cia atrs. Las cuatro relacionesde
paso en carga (PowerShih)estn marcadas con las letrasA B, C, D,
junto con 4 grupos(1, 2, 3, 4) sincronizados. Estlubricada por
aceite a presin.
El escalonamiento del cam-bio se indica en el Grfico 1.Dispone
de inversor hidrulicocon mando por palanca situadaa la izquierda
del volante, quepermite tambin el cambio en-tre las relaciones bajo
carga decada grupo sincronizado.
El eje trasero Gima, modeloGPA 2523, incluye el diferencialy
reduccin final por engranajesplanetarios. El bloqueo del dife-
51agrotcnica ENERO 2012
-
o....uca...... rencial se consigue mediante la
unin de los dos semiejes delos rboles intermediarios concontrol
elctrico.
El eje delantero en el tractorensayado es Dana 735/525 deltipo
'no suspendido', y se ofre-ce como opcin el 735/661 consuspensin
primaria; reduccinfinal por engranajes planetarios.Embrague
electro-hidrulico dela transmisin al eje delantero ybloqueo de
diferencial multidis-ca de conexin y desconexinautomtica. Vueltas
de las rue-das delanteras por vuelta de lastraseras: 1.326.
Tomas de fuerza
Ofrece tomas de fuerza,normalizadas segn ISO 500,de 6 estras
para 540 rev/miny 21 estras para 1000 rev/min(cambio de eje). La
altura deleje es de 776.9 mm respecto alsuelo, se encuentra situado
enel plano medio del tractor y a475 mm del eje trasero.
Las relaciones de transmi-sin entre el motor y la toma defuerza
son: Salida 540: 3.66 Salida 1000: 2.03
Como opcin se ofrece,adems de las relaciones 540 y1000. la
540E.
Sistema hidrulico y enganchetripuntal
El sistema hidrulico uti-lizado es marca AGCO. Es decentro
cerrado con controleselectrnicos de posicin. deesfuerzo y mixto. El
engancheen tres puntos es de categora2 (ISO 730). El control de
trac-cin electrnico se realiza porlos brazos inferiores.
Dispone de dos cilindroshidrulicos externos de simpleefecto, con
75 mm de dime-tro. Vlvula imitadora de pre-sin que acta entre
20.51.5y 23 MPa. Las bombas delsistema hidrulico son de pis-tones.
Su accionamiento serealiza por engranajes desde latransmisin. El
aceite hidruli-co utilizado es el mismo de latransmisin.
Ofrece de serie dos tomashidrulicas de doble efecto concontrol
electrnico. Para servi-cios externos se admite la sali-da de un
volumen de aceite de25 L.
Sistema de direccin yfrenosLa direccin es hidrosttica
Danfos OSPF en las ruedas deleje delantero, con una bombapropia
de 160 cm3 de cilindraday cilindros de doble efecto com-pensados;
presin de funciona-miento de 15 MPa.
Los frenos de servicio AG-CO son del tipo bidisco en ba-o de
aceite y estn situados enlos semiejes traseros a la salidadel
diferencial. El freno de esta-cionamiento es de 5 discos enbao de
aceite.
Dimensiones de referencia ypuesto de conduccin
La distancia entre ejes es de2 874 mm; la anchura de va sepuede
ajustar entre 1619 y 2 174para las ruedas del eje delanteroy entre
1700 Y 2 144 en las deleje trasero. mediante cambiosen la posicin
de la llanta.
La cabina es de la marca AG-CO (tipo 5003 E2) con nmero
deaprobacin OCDE 4/1169. El asien-to es Grammer MSG 95 AL/731con
suspensin neumtica. Lossistemas de iluminacin exteriorcumplen las
especificaciones dela legislacin comunitaria.
PARTE 2.- ENSAYO OCDE REALIZADO EN ELLABORATORIO DEL CEMAGREF
(FRANCIA)
52ENERO 2012
Condiciones de tractorensayado
La longitud total del tractoren las condiciones de ensayofue de
4496 mm, con una an-chura de 2 000 a 2 550 mm. Laaltura total de la
cabina es de2 802 mm y el despeje sobre elsuelo de 420 mm.
Como capacidades de acei-te en los diferentes elementosdel
tractor, el fabricante indicalas siguientes: Motor: 14.5 litros;
cambio
cada 400 horas (tambin elfiltro)
Conjunto transmisin: 71 li-tros; cambio cada 1200 horas
MASAS DEL TRACTOR EN LAS CONDICIONES DE ENSAYO(SIN LASTRE YCON
CABINA)
CARACTERSTICAS DE LOS NEUMTICOS UTILIZADOS
De anteras TraseroMarcal'Jlmodelo Kleber Traker Kleber
TrakerDimensiones 380N85R28 480!D85R38Indice de carga /
133A8 149 A8velocidadRadio ndice 650 825
Anchura de va elegida: 1 750 mm en el eje delantero y 1 760 en
el trasero.Densidad del gasleo utilizado: 0.853 giL.
agrotcnica
-
IO...,(,)
a:s.....,
-
en los 6 puntos de
referencia es de
19.2 L/h, lo que
equivale a 214
gCVh con una
potencia media
desarrollada de
78.4 CV
'power boost', se observa quelas prdidas producidas en
latransmisin son 22 CV, equiva-lentes a un 14%, pero estas nosolo
incluyen la transmisin consus elementos en movimiento yel sistema
hidrulico en vaco,sino que tambin hay que con-siderar que en el
ensayo del mo-tor no se incorpora el ventilador.Esto significa que
las prdidasde potencia en la transmisindesde el motor a la toma
de
fuerza se puede estimar queestaran entre el 6 y 8%.
En el segundo bloque (1 T-6T) de datos incluidos en elCuadro 1
se encuentran losvalores con el acelerador ajus-tado para obtener
el rgimennominal de la toma de fuerza,que corresponden a los de
cortedel regulador hasta el nivel decarga cero en el que el
rgimendel motor es de 2 076 rev/min.A 1 000 rev/min de la toma
de
fuerza se obtiene una potenciamxima de 97.8 kW (133 CV).
El tercer bloque (1 C-6Cl co-rresponde al ensayo con
cargasparciales y rgimen del motorreducido, que es como
habitual-mente lo utiliza el usuario. Losconsumos obtenidos se
presen-tan de manera detallada en elCuadro 2.
La temperatura ambien-te durante los ensayos fue de23C, con una
humedad relativa
CUADRO 2.- CONSUMOS DE COMBUSTIBLE CON DIFERENTES NIVELES DE
CARGAY RGIMEN DEL MOTOR
dReferencia Condiciones Tipo de trabajo Consumo e~
Punto 2C Potencia elevada a rgimen nominal Trabajo de traccin
pesado 23.74del motor
Punto 3C Palencia elevado al 90% Trabajo pesado de traccin
22.47del :mIr'imen nominal del molar o a lo toma de fuerza
Punto 4C Palencia baja al 90% Trabajo ligero de traccin 14.3701
mlr'imeo nominal del motor o a la toma de fuerzo
Potencio elevado al 60% Trabajo pesado de traccin o o la
tomoPunto 5Cdel rgimen nominol del molar de fuerza, poro conseguir
mnimo 15.90consumo de combustible
Punto C Polencio bojo al 60% Trabajo ligero de traccin a lo toma
de 11.52del rgimen nominal del motor fuerzo con bajas velocidades
del motor
54
El consumo medio en los 6 puntos de referencia (1 C-6C) es de
19.2 Uh, lo que equivale a290 g/kWh (214 g/CVh) con unapotencia
media desarrollada de 57.6 kW (78.4 CV), que es el 58.5% de la
potencia mxima que puede desarrollar el motor.Considerando
solamente los 4 puntos de rgimen reducido, el consumo medio es de
16 Uh, para una potencie mediautilizada de 64.8 CV (48.3% de la
potencia mxima del motor) y un consumo especfico de 216 g/CVh.
ENERO 2012 agrotcnica
-
GRFICO 2.- CURVAS CARACTERSTICAS DEL MOTOR
Potencia motor
140 .,-----------------~--.l----oT~-------,120 +- --:T""'=---
-----1~_ __""_w_N-____!
pmax~ ~100 +V-="""'''-----------:-3-=-C-.-+---+-------i
:>~ 80+--------------+--+-----..1'"'l:
60+--------------r---t----i:!lo 6CD. 40
+---------------\---t-------:
20 -1---------------+---+----.,
0+----,.---,---,......-------,------,----+--,.+-----11000 1200
1400 1600 1800 2000 2200 2400
Rgimen motor (rev/min)
Par motor70
Pmax~
60 -------Ez 50'" -R~ 40.. SC 1 No 3C ...o JOE 6C.. 20'" 4C.ll..
~
10
O 1 l
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
Rgimen motor (rev/min)
Consumo horario
35
30 M
25 ------- ~ -----N;? pmax~ 3C. 20o /E
15 r;r
::l ........l: .6Co 10u 5
O
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
Rgim en motor (rev/m in)
Marcados en rojo los puntos realizados a cargas parcialescon el
rgimen del motor reducido.
agrotcnica
del 42% Y una presin atmos-frica de 102.6 kPa. Las tem-peraturas
mximas alcanzadasen los fluidos del motor fueronde 86C para el
refrigerante,109C para el aceite, 48 oC parael combustible y 31C
del aireen la aspiracin.
En el Grfico 2 se presen-tan las curvas caractersticasdel motor
(valores del Cuadro1) correspondientes a la po-tencia, par motor y
consumohorario. En rojo se marcan losvalores correspondientes a
losensayos realizados con cargasparciales a bajo rgimen
delmotor.
El consumo medio en los6 puntos de referencia (1 C-6C)es de 19.2
L/h, lo que equivalea 290 g/kWh (214 g/CVh) conuna potencia media
desarrolla-da de 57.6 kW (78.4 CV), quees el 58.5% de la
potenciamxima que puede desarrollarel motor.
Considerando solamente los4 puntos de rgimen reducido,el consumo
medio es de 16 L/h,para una potencie media utilizadade 64,8 CV
(48.3% de la potenciamxima del motor) y un consumoespecfico de 216
g/CVh.
Resultados de los ensayos en elsistema hidrulico y capacidadde
elevacin
En el ensayo realizado sobreel sistema hidrulico, aplicandola
metodologa establecida porel Cdigo OCDE, se obtiene queel caudal
mximo que puedesuministrar la bomba utilizandouna toma hidrulica
doble es de53.3 L/min, con una presin de171 bar, lo que proporciona
unapotencia hidrulica de 15.2 kW(20.7 CV).
Utilizando dos o ms salidashidrulicas dobles se llega a uncaudal
de 98.5 L/min, con unapresin de 153 bar, lo que repre-senta una
potencia hidrulica de21.5 kW. El sistema de direccindispone de
bomba hidrulica in-dependiente.
ENERO 2012
11O....(J
ca......
55
-
100
==-------==.;::::;........""'TO:-::;F:-"'-=-=6"""k""W,------==:
GRFICO 4.- POTENCIA MXIMA DE TRACCiN EN LASDIFERENTES RELACIONES
DEL CAMBIO
60
.10
2S
50
2C
4030
que desarrolla su potencia mxi-ma. Esto indica que la potenciade
traccin est limitada por elpatinamiento; como el ensayose realiza
sin lastrar el tractor,un lastrado complementariohara aumentar la
potencia detraccin disponible en estas re-laciones.
La potencia mxima alcan-zada (relacin 3A+, en la queacta el
'power boas!') fue de85.5 kW a la velocidad de 8.6km/h, con un
patinamiento del4.0%. Para este patinamientoel coeficiente de
adherencia esdel 63.2%, y la eficiencia totalentre potencia de
traccin y lamedida en la toma de fuerza(98.6 kW) es del 86.7%. Enla
relacin 2D en la que la elrgimen del motor llega a las2 000 rev/min
(rgimen demxima potencia) solo se ob-tiene una potencia de
traccinde 74.5 kW, lo que indica queno est actuando el 'power
bo-ost'. El esfuerzo de traccin, ypor tanto el patinamiento,
essimilar en ambos casos, lo quedemuestra que al entrar
enfuncionamiento el sistema degestin de potenc ia, se pue-de
realizar el mismo esfuerzode traccin a mayor velocidad(pasar de
7.45 km/h en la 2D a8.60 km/h en la 3A+)
soo
Fuerza de traccin (kN)
20
B JA(15.5
JO/-!
400
10
300200100
90
~80
~.!! 70ueSoA.
60
SO
40
O
El maxlmo esfuerzo detraccin con el tractor sin lastar(5 775 kg
de masa total, equi-valentes a una fuerza de 56.59kN)) fue (relacin
lA) de 52.3 kNa una velocidad real de avancede 1.74 km/h (14.7% de
patina-miento). En estas condicionesel coeficiente de adherencia
dela pista utilizada se observa quese hace igual al 92% (esfuerzode
traccin igual al 92% de lamasa del tractor).
En las relaciones del cam-bio 1A a 2C se aprecia que lamxima
potencia de traccinse alcanza sin que el rgimende funcionamiento
del motorllegue a las 2 000 rev/min en el
o-100Altura respecto a la horizontal (mm)
-200-300
GRFICO 3.- CAPACIDAD DE ELEVACiN
----- ~~-.,..:;r ---
~I1__ brazos ---+- bastidor I
30
-400
En el ensayo de la capaci-dad de elevacin en el
enganchetripuntal, la fuerza mantenida entodo el recorrido es de
45.4 kN(unos 4 500 kg) si se ejerce so-bre los brazos inferiores, y
de40.0 kN (unos 4 000 kg) con elbastidor normalizado.
La fuerza que puede ejer-cer el tripuntal en funcin de suposicin
respecto a la horizontalse representa en el Grfico 3.
Potencia de traccin a la barray consumo de combustible
El tercer bloque de ensayosincluido como 'obligatorios'
co-rresponde a los de traccin enpista de hormign con el tractorsin
lastre. Un resumen simplifi-cado de los mismos se presen-ta en el
Cuadro 3.
Durante los ensayos detraccin en pista las condicio-nes de
temperatura ambientese mantienen entre 16 y 18C,con una humedad
relativa entreel 44 y el 52% y una presin at-mosfrica de 102 kPa,
condicio-nes que se consideran normalesy permiten obtener las
mximasprestaciones del motor.
La temperatura del com-bustible se mantiene entre 34 y52C, la
del lquido refrigeranteentre 78 y 84C Y la del aceitedel motor
entre 51 y 102C, queestn dentro de los lmites esta-blecido por el
fabricante.
56
o..,CJca....,(],) ss
"'O
Cf) ~ soo e'o~ '
cti1lI41i
~Cf) Qi
c: Gl'1:140(],)
1lI~Gl:::Ju. 35
ENERO 2012 agrotcnica
-
CUADRO 3.- PRESTACIONES DEL TRACTOR MF 5475 EN EL ENSAYODE
TRACCiN EN PISTA DE HORMIGN.
Altura gancho: 500 mm; presiones inflado de neumticos:
delanteros 100 kPa, traseros 100 kPa
agrol(,llica ENERO 2012
IO....Uca......
57
-
Fuerza de traccin (kN)
7060
TDF 6%
SO
.28
40
el rgimen del motor cuando senecesita menos potencia ( (4) Y(5)
respecto a (2) y (3), Y (9) y (10)respecto a (7) y (8)), el
consumoespecfico de combustible sereduce, manteniendo el
mismoesfuerzo de traccin y la veloci-dad de avance (eleccin de
unarelacin del cambio ms larga),lo que confirma lo obtenido enel
ensayo del motor realizado enla toma de fuerza, con rgimenreducido
a carga parcial.
3020
TDF (98.6 kW)
.20
3C
~. . - ..
10
.. ... 3A'...........
2
4
0'-------- --1
o
12
14
16
Traccin VS. velocidad real
GRFICO 5.- TRACCiN VS. VELOCIDAD REAL EN LASDIFERENTES
RELACIONES DEL CAMBIO
correspondientes a las relacio-nes 3A y 2C, con valores
pro-cedentes de la determinacindel consumo de combustible(cuadro 3)
y se observa comola velocidad de avance se redu-ce progresivamente
en funcindel rgimen del motor, aunquetambin interviene el
aumentodel patinamiento cuando lo haceel esfuerzo de traccin.
Por otra parte, en la Cuadro3 se puede observar que bajando
Los valores de potenciamxima obtenidos en cada unade las
relaciones del cambio en-sayadas se representan en losGrficos 4 y
5.
Influencia del sistema degestin de potencia en lasprestaciones
en traccin
En el Boletn oficial delensayo no se han incluido
lasprestaciones del motor medi-das en la toma de fuerza cuandono
acta el sistema de gestin'power boost'. Sin embargo, delas pruebas
de traccin en pistase puede deducir el efecto de lagestin de
potencia en las pres-taciones del tractor
En el Grfico 5, en el que serepresentan las relaciones
entrefuerza de traccin y velocidadreal de avance para
diferentesrelaciones del cambio, se apre-cia como en las relaciones
enlas que acta el sistema 'powerboost' (3A+, 3B+ Y 3C+) la
po-tencia de traccin se aproximams a la que llega al eje de
lasruedas motrices (cuantificadacomo el 94% de la obtenida enel
ensayo a la toma de fuerza).Esto no sucede en la con lasrelaciones
2B, 2C y 2D en lasque no acta el sistema de so-brepotencia.
En el Grfico 5 se hanmarcado los puntos corres-pondientes a
cargas parciales
Q....uca......
PRCTICAS
58
El resultado de los ensayosrealizados segn lo establecidopor el
Cdigo II de la OCDE po-ne de manifiesto que el tractorMassey
Ferguson 5475 Dyna-4 es un modelo de gama altaen el segmento de
mercado detractores 'grandes', segn la cla-sificacin que se utiliza
en Agro-Tcnica a efectos estadsticos,con diferentes opciones
tecno-lgicas que permiten adaptarlo
a la demanda de los usuarios.El motor utiliza la tecnologacommon
rail con 4 vlvulas porcilindro y turbo postenfriado conrecirculacin
externa de los ga-ses de escape (EGR) para con-seguir elevadas
prestacionescumpliendo el nivel de emisio-nes Tier 3.
La potencia mxima laofrece al rgimen de 2 000rev/min y alcanza
los 134.1 CV
netos (medidos en la toma defuerza); la potencia al
rgimennominal del motor de 2 200rev/min es de 1 17.4 CV; en
elintervalo de 1 500 a 2 200 rev/min se mantiene la
potenciaefectiva por encima de este va-lor. El par mximo de 611
Nm,a 1 100 rev/min, que se man-tiene prcticamente constanteen el
intervalo 1400 a 1 100rev/min, con una reserva de par
ENERO 2012 agrotcnica
-
del 63%. Estos valores se ob-tienen funcionando el sistemade
gestin de potencia ('powerboost'), que acta siempre quese demanda
potencia a la tomade fuerza.
El consumo medio sobrelos seis puntos, que se aconse-ja tomar
como referencia paracomparaciones entre diferentesmodelos de
tractor es de 19.2L/h (214 g/CVhj, con una poten-cia media
utilizada de 78.4 Cv,que es el 58.5% de la potenciamxima disponible
en el motor.En consecuencia, con el depsi-to de combustible de 145
litrosse dispondra de una autonomade cerca de 8 horas.
El sistema de gestin depotencia ('power boost'l actacuando se
trabaja con la toma
GRFICO 6.- VELOCIDADES DE AVANCE EN DIFERENTESRELACIONES DEL
CAMBIO
Escalonamiento del cambio
1-1D -ZA -28 -2e -2D -3A -38 -3e I14
12
:E'
1 10u 8i~
I e 4J
2
o1000 1200 1400 1800 1800 zooo 2200 2400
Riglme motor (rev/mln)
CUADRO 4.- VELOCIDADES DE AVANCE TERICAS (en km/h con neumticos
traseros 460/85 R38)
de fuerza, o bien en traccinpara las relaciones 3A y
supe-riores, con velocidades de msde 6 km/h y superando la
1400rev/min de rgimen del motor.Esto permite aumentar la poten-cia
de traccin sobre la pista en13.6 CV (relacin 3A respectoa la
20).
La transmisin Oyna-4 deltipo PowerShift, sobre cuatrorelaciones
en carga y 4 grupossincronizados, incluye la gestin'eco' para
reducir el rgimen delmotor en transporte minimizan-do el consumo de
combustible.
El nmero de relaciones delcambio con las que se puedenconseguir
velocidades de traba-jo entre 5 y 13 km/h para el rgi-men de
potencia mxima (2 000rev/min) es de 6.
Para las del mismo grupo(cambio en carga), los 'escalo-
agrotcnica
nes' son del 21-23%, que seconsideran adecuados para es-te
sistema de cambio. Entre lasrelaciones 20 y 3A el 'escaln'es del
10%, lo que facilita el pa-so entre ambas al ser
marchassincronizadas que simulan uncambio en carga. No hay
relacio-nes repetidas en el cambio.
El sistema hidrulico prin-cipal ofrece un caudal mximode 98.5
L/min, con una presinmxima de 153 bar, y la capaci-dad de elevacin
en el enganchetripuntal de 2 Categora, en todoel recorrido, es de 4
500 kg si seejerce en los brazos inferiores yde 4 000 kg en el
bastidor nor-malizado.
La eficiencia en traccinpara pista de hormign con eltractor sin
lastre, tomando co-mo referencia la medida de lapotencia en la toma
de fuerza,
para la relacin 3A (la ms efi-ciente) ha sido del 86.7%.
Estaeficiencia est influenciada porla adherencia de la pista en
laque se realiza el ensayo (no to-das las pistas ofrecen el
mismocoeficiente de adherencia)
Eficiencia en la transmisin
Utilizando 0.867 (86.7%) pa-ra la eficiencia total en traccin,y
contando que la eficiencia entraccin se puede calcular comoTE =
(1-0) x (J - k), siendo o=deslizamiento, J = coeficientede traccin,
y k = coeficientede resistencia a la rodadura, sepuede valorar por
diferencia lasprdidas globales en la transmi-sin, asumiendo que la
potenciadel motor se mide a la toma defuerza.
As, para la pista de hormi-gn:
ENERO 2012
59
-
CUADRO 5.- PESO RECOMENDADO EN FUNCiN DE LA VELOCIDADYDE LA
POTENCIA UTILIZADA
k = 0.02 II = 0.04 f.l = 0.63 (relacin 3A+, a mxi-
ma potencia de traccin)
TE = (1-0.04) x (0.63 - 0.02)/0.63 = 0.930.
La eficiencia total ser: TE x'1" por lo que la eficiencia en
latransmisin ser:
llt = Eficiencia /TE = 0.867/0.930 = 0.933
CUADRO 6.- MASA DEL TRACTOR CON LASTRECOMPLEMENTARIO
CUADRO 7.- MASA DEL TRACTOR SIN LASTRECOMPLEMENTARIO
60ENERO 2012
Si se considera que entreel motor y la toma de fuerza sepierde
alrededor de un 3-4%,esto indica que las perdidas enla transmisin
entre el motor ylas ruedas para la relacin 3A,cuando se consigue la
mximapotencia de traccin, seran deaproximadamente el 3-4%.
Adecuacin de los neumticos
La evaluacin de la adecua-cin de los neumticos a las
ca-ractersticas del tractor puedehacerse a partir de la masa
dereferencia de 5 775 kg (peso deltractor sin lastre incluyendo
elconductor).
Considerando que la poten-cia mxima recomendada paratrabajo
continuo sera la obteni-da en el ensayo del consumo decombustible a
carga elevada conrgimen del 90% del nominal
del motor (punto C31. que es de69.6 kW (de 94.6 CVl. para
tra-bajar a 4.5 km/h se necesitarauna masa total del tractor de
6075 kg, mientras que para traba-jar a 6.5 km/h seran suficientecon
4 673 kg. En el primero delos casos habra que utilizar las-tre
complementario (unos 300kg), que puede sustituirse parala
transferencia de peso queproducen algunos aperos.
Las cargas que tendran quesoportar los neumticos, sobre labase
de 6 750 kg del tractor conlastre y sin lastre, seran los
indi-cados en los Cuadros 6 y 7.
La evaluacin de los neu-mticos del tractor de ensayopuede
hacerse utilizando comoreferencia las tablas del fabrican-te. Para
los neumticos radialescon las dimensiones indicadas,las cargas
mximas admisibles
seran las del cuadro 6, lo queindica que dispone de neumti-cos
dimensionados para trabajarcon presiones de 1.2 bar con eltractor
lastrado para alcanzar los6750 kg. Sin lastre y para ve-locidades
de ms de 6.5 km/hse puede reducir la presin deinflado de los
neumticos hasta0.8 bar, lo que ayuda a reducir lacompactacin del
suelo.
En consecuencia, los neu-mticos pueden considerarsecomo
'suficientes', aunque a losusuarios interesados en reducirla
compactacin del suelo lespuede convenir cambiarlos porotros de
mayor anchura, lo quepermitira bajar la presin de in-flado y
reducir el patina mientocon grandes esfuerzos de trac-cin.
El modelo ensayado no in-cluye la suspensin primaria en
agrotcnica
-
CUADRO 6.- CAPACIDAD DE CARGA DE LOS NEUMTICOS (en kg)
o....(,,)
ns~....
Neumticos delanteros1380/85R28 - 14.9 R281
Velocidad Presin40km/h 30 km/h 10 km/h bar1 170 1 250 1 590 0.61
300 1 390 1 760 0.8
l 1 420 1 520 1 930 1.0 I1 550 1 660 2100 1.2 67'1 1790 2270
1.41 800 1 930 2440 1.6Circunferencia de rodadura = 4 050 mm
el eje delantero, que se ofrececomo opcin. La incorporacinde
esta opcin posiblementeproducira una mejora de lasprestaciones al
reducir el pati-namlento.
En relacin con la ergono-ma del puesto de conduccin,se puede
resaltar la simplicidady la facilidad de manejo, mante-niendo una
estructura similar pa-ra todos los modelos en las quese incorpora
la transmisin Oy-na, cualquiera que sea su nivelde
especificaciones. La palancade cambio de sentido en el la-do
izquierdo del volante incluyela parada activa y la posibilidadde
cambio entre las relaciones
agrotcnica
Los neumticos
se consideran
como 'suficientes',
aunque se pueden
cambiar por otros
de mayor anchura
para reducir la
compactacin
PowerShift. Ofrece diferentesopciones para adaptar el tractora
las diversas alternativas deguiado automtico y control deaperos en
los sistemas de Agri-cultura de Precisin.
IRecomendaciones paralos usuariosLa informacin que propor-
ciona un ensayo OCOE, ade-ms de indicar las prestacionesmximas
del tractor y los con-sumos de combustible a cargasparciales, sirve
para dar unas re-comendaciones prcticas a losusuarios, de forma que
lo pue-dan utilizar de modo eficiente.
En el Grfico 6 se resumenlas prestaciones del motor enun
diagrama par equivalente/r-gimen de giro. Sobre el mismose marcan
los puntos de poten-cia mxima: M+ == mxima delmotor, T+ == mxima al
rgimennormalizado de la TOF, y N+ ==mxima al rgimen nominal
delmotor (obtenidas actuando el'power boas!' en el ensayo a laTOF),
junto con otros puntos dereferencia a cargas parciales, tan-to en
la zona de corte del regula-dor como a rgimen reducido.
Para compatibilizar la efi-ciencia en la utilizacin del
com-bustible con el aprovechamientode la potencia disponible en
elmotor se recomienda trabajar aun rgimen entre 1700 Y 2
000rev/min, con una carga que nosupere el 100% del par nominal
ENERO 2012
61
-
o....uca...... (375 Nml. La eficiencia conse-
guida en el punto C3 es de 275g/kWh (202 g/CVh).
Cuando las operacionesagrcolas demandan baja poten-cia conviene
utilizar un rgimende funcionamiento del motorentre 1 100 Y 1 600
rev/min,para minimizar el consumo decombustible. El mnimo consu-mo
especfico obtenido en elensayo del motor correspondeal punto C5 y
es de 262 g/kWh(192 g/CVh). Destaca la eleva-
da reserva de par en el motor(del 63%) y el intervalo de r-gimen
en el que se mantieneel par mximo (1 100 a 1400rev/min)
El Grfico 6, junto con lainformacin sobre el escalona-miento del
cambio (Cuadro 81.se puede utilizar para elegir losaperos ms
apropiados para lascaractersticas de este tractor,en equilibrio
entre la capacidadde trabajo y el menor consumode combustible.
Apero aconsejables
Para la utilizacin del Gr-fico 6, se debe tomar en con-sideracin
que los valores sehan obtenido cuando acta elsistema de gestin de
potencia('power boost'l. por lo que noson directamente utilizables
enlas relaciones del cambio de losgrupos 1 y 2.
En consecuencia, paraelegir un apero apropiado quedemanda
elevado esfuerzo detraccin a baja velocidad, habr
GRAFICO 6.- RESUMEN DE PRESTACIONES DEL MOTORDEL TRACTOR MASSEY
FERGUSON 5475 DYNA-4
Par motor vs. rgimen
............................
.....................--.--
.......................
......... __ .0_
5
6SO:Pmax!
600
.....""'-~:~..f~::-::-_:1T~::':::':".,r+.,...",,.,.,..,.,,_
.... r .. ,.~ ~ --i- ~ .. _- .. --- ..l-: .. :. : : : : .
4SO :::::::T::::::l:::~:~:r ;:~:::T~::::::::::::::r:)
....+..:"".."""=i-. E
i :~:::.:t;~::::~L~t~di~;:':::~~[:1::~~j:: ::: ; 1.E :: . : . :
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..::+ + ~.. I ; lic ..A. ! j 285~Wk! ! ! ""'!'.. :E
200 A_,,_:_.:_ T .. -"': ;- ....... ; __ ; __ .-:-. ------j-
-----7--~- ~ .! ...';' -..: : : : : ; : C4 & i
150 .+ :.+ _+-.. ,.:-:i:.:.:.:.:~ Nf+1.>ttth _.. ~: : : : : :
-;. ; " .3$~ glk i
100 ........ ~~ ~ ....... .:... ..: : ...... ~ .~ ..l._ _ ..;.
__:. ~ ..~ ~; : i : : : : : i :! 604 rglme~ ! ! i ! 90% r' :imen
.....1.._
so ....; .... Tni iiil ; .. .... ;.. ..; .. ..; .. :..li;iif ...
+:.. !I ..; t : ~ ! . ~
0+---r----;--..;........-....;....---:--+---+--;.---:---H---400+--...........---T-1000
1100 1200 1600 1100 1800 1900 1300
Rgimen motor (rev/mln)
La potencia en cualquier punto de funcionamiento se puede
calcular multiplicando el rgimendel motor (n) por el par
equivalente (par); as, para n = 1 SOO rev/min y par =250,
lapotencia NTDF ser 1 SOO x 250 / 9 550 =47.1 kW (64 CV).
La zona marcada en amarillo corresponde al funcionamiento del
motor en que se obtiene msdel 100% de la potencia a rgimen
nominal.
La zona marcada en verde corresponde a la potencia obtenida con
corte del regulador si elacelerador se sita para alcanzar un rgimen
del motor ms alto del que se necesita paraobtener las 1 000 rev/min
en la TDE
Los valores obtenidos corresponden al motor cuando acta el
sistema de gestin de potencia('power boost'l.
Los seis puntos de referencia morcados en rojo corresponden a
los valores obtenidos con cargoreducida y rgimen del motor del 60 y
del 90% del rgimen nominal. En codo uno de ellos semorca el consumo
de combustible correspondiente en l/h y g/kWh.
Con lneas de puntos se marcan los curvas de iso-potencia para el
75, 50 Y 25% de lapotencia nominal. En trazo lleno las
correspondientes 01 100 Y 125% de la potencia nominal.
62ENERO 2012 agrotcnica
-
que utilizar como referencia losresultados del ensayo de
trac-cin en pista (Cuadro 3) paradeterminar la potencia en
lasruedas motrices.
As, para determinar el ara-do de vertedera ms apropiado,se puede
utilizar como referen-cia los valores obtenidos en (4)del Cuadro
3.
La potencia en el conjuntode las ruedas motrices se pue-de
calcular a partir de la poten-cia de traccin considerando
laeficiencia en traccin sobre lapista de ensayo, o sea:
N, = Ns /TE; siendo TE = (1-0)x (~- k) / ~
Los valores para el clculode la eficiencia de traccin
se-ran:
Deslizamiento: o= 6.1 %;Coeficiente de traccin:~ = 28.1 /56.59
=0.497;Coeficiente de resistencia a larodadura: k = 0.02.
As. la eficiencia en traccinpara esta pista de ensayo en
larelacin 2D ser:
TE2D.psta = (1-0.061) x (0.497- 0.02) / 0.497 = 0.901
En consecuencia, la poten-cia que llega al conjunto de lasruedas
motrices ser.
N, = 51.2/0.091 = 56.8 kW
Con una fuerza tangencialen las ruedas de 29.2 kN (28.1+ [masa
tractor x 0.02]), y unavelocidad terica de avance de6.98 km/h
(6.55/ [1 - 0.061]).
La fuerza tangencial en lasruedas permite desarrollar unafuerza
de traccin en campoigual a este valor menos lasprdidas por
rodadura, mien-tras que la velocidad de avancees igual a la terica
multiplicadapor el factor de deslizamiento(1 - o).
agrotcnica
Asumiendo que trabajan-do con un arado de vertederaen un suelo
de tipo medio, elcoeficiente de resistencia a larodadura es de
0.10, y que el pa-tinamiento puede ser del 10%con un coeficiente de
traccinde 0.5, se deduce que el es-fuerzo de traccin puede ser
de23.57 kN (29.2 - masa tractor x0.10), equivalente a 2405 kg, yla
velocidad real de avance de6.28 km/h (6.98 x [1 -
desliza-miento]).
Cu ndolas
operaciones
agrcolas
demandan baja
potencia conviene
utilizar un rgimen
de funcionamiento
del motor entre
1100 y 1600 rev/
min, para minimizar
el consumo de
combustible
Adems, el consumo decombustible en Uh se puedecalcular a partir
del consumo es-pecfico obtenido en pista, juntocon la potencia de
traccin so-bre la que se ha calculado. As,en consumo el kg/h, para
la rela-cin 2D en el punto (4) ser:
51.2 [kWj x 0.341 [kg/kWhl= 175 kg/h, que equivalen a
20.5 L/h con una densidad degasleo de 0.853.
Para un suelo de tipo medio,con una resistencia especficade
seccin trabajada con aradode vertedera de 50 kg/dm2, uti-lizando un
arado de 14 pulgadas
(35 cm de anchura de corte porcuerpo) y trabajando a una
pro-fundidad de 28 cm, el esfuerzode traccin que demanda cadacuerpo
sera de 50 x 3.5 x 2.8 =490 kg, por lo que el tractor po-dra
arrastrar sobradamente unarado de cuatro cuerpos de 14pulgadas (2
405/490). con unaanchura de trabajo de 1.40 m,a una velocidad de
6.28 km/h,lo que dara una capacidad detrabajo terica (sin
considerartiempos perdidos por vueltas)de 1.40 x 6.28/ 10 = 0.88
ha/h (1.14 h/ha) con un consumode combustible de 1.14 x 20.5= 23.3
L/ha (rgimen del motorde unas 1 750 a 1 800 rev/minpara optimizar
el consumo decombustible).
La relacin 2C utilizadapermite pasar a la 2D (cambioen carga) si
las condiciones detrabajo son favorables, con elconsiguiente
aumento de la ca-pacidad de trabajo y reduccindel consumo de
combustible,as como pasar a una marchams corta en las zonas
difcilesde la parcela, o para superar unapendiente.
El clculo del tamao de unapero que pueda trabajar con
re-laciones del cambio en las queacta el sistema 'power boost'(3A y
superiores). puede hacer-se utilizando la informacin quesuministra
el Grfico 6.
Sobre esta base, se pue-den calcular, las dimensionesdel chsel o
cultivador pesado,tomando como objetivo que elmotor funcione en el
punto C3(consumo de 22.5 Uh). En estascondiciones el rgimen del
mo-tor es de 1978 rev/min, y la po-tencia disponible es de 69.6
kW(94.7 CV) y el par motor corres-pondiente sera de 336 Nm.
Parece adecuado seleccio-nar la relacin 3A que dara unavelocidad
terica de avance al-go inferior a 8.65 km/h (Cuadro8), y un par
motor de 336 Nm(aprox. 33 mkg) por lo que el paren las ruedas
motrices sera de
ENERO 2012
1O...CJca.....
63
--~~~~~~~~~~~~~~~~~--_.- - -----------------------'---
-
, CUADRO 8.- V~LOCIDADES DE AVANCE (km/h) YRELACION DE
TRANSMISION EN DIFERENTES POSICIONES DEL CAMBIO
o....uca.......
64ENERO 2012
33 x 71.98 = 2375 mkg, quecon un 4% de prdidas en latransmisin
quedara reducidoa 2 280 mkg.
Utilizando como radio de lasruedas del eje trasero el valordel
radio ndicedel neumtico(825 mm), la fuerza tangencial,asumiendo que
toda la potenciase transmite por las ruedas deleje trasero ser: 2
280 x 0.825= 1881 kg.
Para un 4% de prdida depotencia en la transmisin (to-ma de
fuerza-ruedas motrices).y 0.1 de coeficiente de resis-tencia a la
rodadura, la fuerzade traccin ser igual a la fuer-za tangencial
menos la fuerzaperdida por rodadura; pudiendoasumir que para un
suelo detipo medio (k = 0.1) sera de:5 775 (masa del tractor en
kg)x 0.10 = 577 kg, o sea: 1881- 577 = 1304 kg.
Con un esfuerzo de traccinmenor de la mitad de la masatotal del
tractor, el deslizamien-to estara por debajo del 8%,por lo que la
velocidad real deavance sera: 8.65 - 092 = 796km/h.
La anchura del chsel acon-sejado sera, sobre la base deuna
resistencia especfica pormetro de anchura de trabajocon 20 cm de
profundidad (50kg/dm 2 x 0.5 x 10 dm x 2.0 dm=500 kg). el resultado
de dividirlos 1300 kg de fuerza de trac-cin entre 500 kg, lo que
indicaque puede trabajar sin dificul-tad con un chsel de 2.50
me-tros a una velocidad real de 796km/h, lo que da una
capacidadterica de trabajo de 2.5 x 7.96/10 = 1.99 ha/h (0.50
h/ha). Enestas condiciones el consumode combustible sera de
22.5
x 0.50 = 11.25 L/ha (sin contarprdidas en las vueltas).
Rgimen del motor entransporte y en campo
El ensayo OCDE no incluyepruebas especficas a veloci-dades
normales de transporte.Tomando como referencia lascurvas de
potencia del motorcon gestin de potencia, y el
Puede trabajar
sin dificultad con
un chsel de 2.50
metros a una
velocidad de 7.96
km/h y un consumo
de combustible de
11.25 L/ha (sin
considerar prdidas
en las vueltas)
hecho de que el tractor puededisponer de la transmisin 'eco'se
deduce que las velocidadesmximas de transporte arras-trando
remolques pesados seconsiguen con el motor traba-jando a bajo
rgimen, lo quepermite reducir el consumo decombustible y el
desgaste delmotor
As, para un conjunto detractor con remolque, con ma-sa total de
20 toneladas, enuna carretera horizontal conun coeficiente de
resistencia ala rodadura de 0.03, el esfuer-
zo de necesario para mover elconjunto sera de 600 kg, quea una
velocidad de 25 km/h de-mandara una potencia de: 600(kg) x 25
(km/h) / 270 = 55.5 CV(40.8 kW), lo que representaraun consumo de
combustiblede aproximadamente 11-12 L/h(punto 6C del Cuadro 4 y
grfico6, con 60% del rgimen nomi-nal del motor).
Por otra parte, si se dispo-nen de diferentes aperos y sedesea
utilizarlos eficientementecon este modelo de tractor, serecomienda:
Para labores pesadas ajustar
el acelerador sobre las 1800 -2 000 rev/min antes de iniciarel
recorrido trabajando sobrela parcela. Observar la cadade vueltas
que se produce,que debe estar entre 150 y250 rev/min. Si la cada
esmayor de 250 vueltas se de-be de cambiar a una marchams corta;
por el contrario,si la cada es menor de 150rev/min se recomienda
utilizaruna relacin del cambio mslarga.
En las labores ligeras se reco-mienda actuar de igual
forma,sobre la base de fijar el rgi-men inicial entre 1300
Y1600rev/min, siempre que sea estarelacin del cambio adecuadapara
la velocidad mxima detrabajo condicionada por eltipo de labor.
La informacin que propor-ciona el Grfico 6, junto con
lasrelaciones de transmisin en ca-da relacin del cambio (Cuadro8).
permite ajustar las condicio-nes de trabajo para optimizar
elconsumo de combustible conelevadas prestaciones.
agrotcnica
