Een rijsnelheid PTO voor grote aanhangers was tot voor kort geen thema. Maar dat kan door elektrische aandrijving in ons vakgebied veranderen. We hebben proef gereden met de E-aandrijfas van Fliegl.
Door PTO aangedreven aanhangerassen hielpen al tientallen jaren achterwiel aangedreven tractoren uit moeilijke situaties. Maar sinds de doorbraak van de 4WD werd die oplossing eerder exotisch in het segment van de lichte trekkers.
Maar Fliegl had het idee al weer in 2011 opgepikt en in elektrische vorm in zijn rolbodemaanhanger gepresenteerd. Eerst werd het systeem optioneel aangeboden voor tandemaanhangers, maar nu is er ook een versie voor tridemaanhangers. Want dat zijn de mensen die voor de drie assers gaan.
Kosten en baten
In het voorstadium is er bij Fliegl over veel mogelijkheden na gedacht. Ten eerste moest bekeken worden of de productie economisch haalbaar zou zijn. Aan de kostenkant kwam Fliegl op het volgende rijtje:
- Een wat hoger gewicht van de aanhanger
- Een hogere vereiste investering
- De noodzaak van een trekker met generator
- De speciale zorgt voor de hoog voltagetechniek
- Daar tegenover werd in praktijk al snel duidelijk dat er onverwachte voordelen waren
- Ondersteuning bij het wegrijden uit stand
- Meer zijdelingse stabiliteit op hellend vlak
- Minder benodigde trekkracht, en daarmee de mogelijkheid een lichtere trekker in te zetten
- Minder rijschade op grasland
Na de eerste onderzoekingen van het Fliegl ontwikkelingsteam bleken de voordelen van het systeem vooral in het werken op slechte ondergrond te liggen, en dat alleen tot ca. 4 km/u. Op hogere snelheden is de ondersteuning door de aandrijvende as van ondergeschikt belang.
Bekijk alles van Fliegl op Agri Trader
Minder benodigde trekkracht
Bij intern onderzoek werden de verschillende beladingstoestanden van de aanhanger afgewogen tegen over de benodigde trekkracht met en zonder aandrijvende aanhanger as. De resultaten klinken veel belovend. Met ingeschakelde hulpaandrijving kon er op asfalt 26- en op de akker meer dan 19% meer last getrokken worden tot de gelijke trekkracht bereikt was als zonder aangedreven as ondersteuning. Daaruit is dan te concluderen dat er met een lichtere trekker gewerkt kan worden (omdat er bij gelijke benodigde trekkracht meer gewicht van A-B getransporteerd kan worden), of dat er met een even grote trekker meer gewicht getrokken kan worden. Dat laatste is dan slechts theoretisch, omdat in praktijk de toegestane lading toch al bereikt of overschreden wordt.
Positieve bijverschijnselen zoals meer stabiliteit en een gras sparend effect op grasland zijn niet direct in geld uit te drukken, maar wel van belang.
De techniek uitgelegd
Zo komen we op de werking van de E-as. We beginnen bij de trekker, die met een krukas aangedreven generator 480 V AC, 700 V DC moet draaien. In tegenstelling tot de vorige modellen uit de E-Premium serie kan het elektrisch vermogen bij de John Deere 6210RE niet alleen in stand, maar ook tijdens het rijden geleverd worden.
De van zijn eigen koeling voorziene generator kan tot 20kW aan externe verbruikers leveren. De energie wordt via twee stekkerdozen aan de achterkant van de trekker afgegeven. Elke stekkerdoos kan max. 150 kW hebben in verband met mogelijk toekomstige ontwikkelingen. Bij gebruik van beide aansluitingen wordt het vermogen verdeeld.
Over de twee aansluitingen samen kan de 6210RE ook altijd slechts de maximale 20 kW overdragen. Het maximaal elektrisch vermogen is overigens pas van af 1.800 tpm beschikbaar. Tot dat moment stijgt het lineair, waarbij er bij voorbeeld bij 1.000 tpm. ruim 10 kW geproduceerd wordt. Daarom wordt ook pas bij 1.800 tpm. het volle koppel aan de as gebracht.
Volgens Fliegl is dat bij de eerste van E-assen voorziene Tridents met een overbrenging voor hogere snelheid max. 5.117 Nm, respectievelijk 2.556 Nm per wiel. Dat koppel wordt door een overbrenging van 1:30,5 aan de elektromotor (40,5 Nm, piek belasting 60 Nm) en 1:4,14 in de as transmissie bereikt.
Een speciale reductiekast zorgt voor een lager toerental van de elektromotor op de as.
De hele as moet daarbij een aandrijfkracht van tot 800 kg, krap 8.000 N, leveren kunnen. Bij een (standaard) eindsnelheid is dat bij een andere overbrenging zelfs een bullige 15.400 N, 1,54 ton. De onder de cabine van de John Deere gemonteerde omvormer wordt in wisselstroom modus gebruikt en levert toerental afhankelijk max. 480 V.
De verbruiker is in dit geval de e-motor in de aangedreven as, die tot 5.000 tpm. mag draaien. Dat toerental wordt via een aangeschroefde transmissie aangepast en aan de vrachtwagen aandrijfas door gegeven.
De elektromotor draait door ISOBUS aansturing het correcte toerental, dat die ISOBUS weer afleidt uit de ECU van de trekker. Tussen de overbrengingstransmissie en elektromotor zit een koppeling, die bij een geactiveerde as automatisch in- en uitschakelt. Ook boven de 4 (optioneel 10, zoals bij ons) km/u wordt de verbinding automatisch ontkoppeld.
Eenvoudige bediening
Met de ISOBUS is de aandrijvende as in de bediening van de John Deere 6210Re geïntegreerd en staat hij als “FSA” (Fliegl Selfpropelled Axle) in het menu. Daar staat de actuele arbeidssituatie (aan/uit) in. Bij het rijden komt daar dan nog de rijrichting en de beladingsgraad bij, de als dwarsliggende balken getoond worden. Verder worden de rijsnelheden van de trekker en de aanhanger apart weer gegeven in m/s en km/u. Bovendien zijn toerental en temperatuur van de elektromotor af te lezen.
In het ISOBUS werk menu ziet de berijder of de as aan drijft en hoeveel vermogen hij vraagt.
De E-aandrijfas is er trouwens niet voor gemaakt de trekker vooruit te duwen. Dat is ook uit veiligheidsoverwegingen ondenkbaar. In de service modus, die door een PIN beveiligd is, kan de aangedreven as toch handmatig aangestuurd worden als de keerstandhendel van de trekker in de neutraal positie staat. Dat hebben we geprobeerd. En jawel: Hij beweegt! Op een vlak perceel zette onze combinatie als door geestenhand bestuurd in beweging. Op (licht) stijgend vlak koppelt het systeem zich uit veiligheidsoverwegingen af. Maar volgens Fliegl zou dat qua aanwezig koppel niet hoeven.
De ISOBUS hardware zit in een spatwaterdichte doos voor de assen.
De achtergrond
Spanning: Al jarenlang doen wetenschap en industrie onderzoek naar elektrische aandrijvingen in de landbouwsector. Dat kan gaan over werktuigen (meststrooiers, zwadleggers) of hele tractoren zoals de Rigitrac.
De potentiële mogelijkheden zijn groot. Het probleem is echter dat elektriciteit geen volwaardige vervanger van mechanische- of hydraulische krachtoverbrenging kan zijn. Dat betekent aanvullende apparatuur, die de machine duur maken.
Het argument van de nauwkeuriger regel- en doseerbaarheid weegt daar voorlopig nog niet tegen op. Maar zonder twijfel is de E-as de basis van verdere ontwikkelingen. Die zullen gaan in de richting van geheel nieuw ontworpen machines waarbij de elektriciteit al aan de basis van het ontwerp heeft gelegen. Dat gaat op twee manieren voor meer spanning zorgen!
De elektromotor zit goed beschermd in het chassis van de aanhanger, maar is goed bereikbaar voor onderhoud.
Onze samenvatting
De aandrijvende Fliegl E-as is een mogelijkheid om tractoren elektrischer te maken. De techniek is momenteel nog erg duur, maar de gewichtstoename is gering. Economisch verdedigbaar is het concept nu alleen nog maar bij het gebruik van een lichtere trekker. Maar dat soort trekkers is er nog niet veel.
Het verschil tussen ‘top of flop’ ligt aan de snelheid van de ontwikkelingen en de marktpenetratie. De servicedekking moet voldoende zijn, scholing op onderhoudsgebied met hoge voltages moet ook op de rit komen. En de markt moet zich willen ontwikkelen. Maar hoe dan ook: Als er nooit iemand met wat nieuws begint….
Uit de praktijk: Rainer Wagner, Kollerhof
Sinds eind 2013 heeft Rainer Wagner een Fliegl Trident afschuifwagen binnen de gelederen van zijn 14 man tellende loonwerkers bedrijf. De aanhanger werd eerst gewoon gehuurd, maar is inmiddels bedrijfsintern ingevoerd. Ingezet is de aanhanger vooral voor het hakseltransport en de volume logistiek.
De ervaringen met de Fliegl zijn tot dusver uitsluitend positief. “Voor mij waren twee dingen doorslaggevend om deze techniek in de praktijk uit te proberen. Voor mij zijn nuttig laadvermogen en transport efficiëntie erg belangrijk.
Dankzij de aangedreven as kan ik met het aanwezige trekkervermogen over meer nuttig laadvermogen beschikken, zonder het maximaal toelaatbaar gewicht te overschrijden. Ik kan sneller en met minder brandstof per ton spullen van A naar B brengen.
Ten tweede verwacht ik minder bandenslijtage aan de voorwielen, omdat we met de E-as zonder frontballast rijden. Banden zijn intussen best dure dingen geworden. Maar hoe dat uit werkt zal zich op termijn moeten bewijzen”.
Wagners werkgebied is heuvelachtig en hij moet met zijn combinaties vaak over slechte, en krappe wegen rijden. Vooral bij piekbelastingen tijdens het klimmen en andere belastende activiteiten merk je goed dat de E-as meehelpt. Wagner heeft daarbij gekozen voor een andere, optionele overbrengingsverhouding op de as. “Nu schakelt die pas van af 10 km/u af. Dan rijdt hij mooi gelijk op met de hakselaar en spaart hij de ondergrond.“
Kenmerkend: Aanhangers met aandrijvende E-as zijn herkenbaar aan de vrachtwagen naaf op de middelste as.
Geïntegreerd: Het basis concept met mechanische componenten (assen en overbrengingen), stroomverzorging en ISOBUS aansturing is bij de Tandem en Tridem aanhangers identiek.