トラクタの運転条件が燃料消費量に及ぼす影響

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要約

軽～中負荷のトラクタ作業では、PTO速度段と走行速度段を上げ、機関回転速度を下げて運転すると、最大機関回転速度時に比べ、1/3負荷時では最大約40%、1/2負荷時では最大約30%燃料消費量を低減できる。

キーワード:トラクタ、燃料消費量、走行速度段、PTO速度段、機関回転速度
担当:生研センター・基礎技術研究部・資源環境工学研究
連絡先:電話048-654-7056、電子メールtakagoto@affrc.go.jp
区分:共通基盤・作業技術
分類:技術・参考

背景・ねらい

石油資源の有効利用、地球温暖化防止などの観点から、農作業の省エネルギ化は重要な課題であるが、トラクタでは負荷の大きいロータリ耕を行うことが多いため、施肥、播種、防除といった軽負荷作業でも、約半数の人(農業機械士)が最大値の3/4以上の機関回転速度で作業している(生研機構:乗用トラクタに関する使用実態調査、1992)のが現状である。そこで、運転条件の選定により燃料消費量をどの程度減らすことができるかを明らかにすること、燃料消費量の少ない運転条件を指示する装置を開発するための基礎データとして活用することを目的に、トラクタの運転条件と燃料消費量等の関係を調査する。

成果の内容・特徴

未耕起水田におけるロータリ耕(作業幅1.6m)、代かきロータリによる代かき(作業幅2.4m)、コンクリート路面走行時において、1999年製の出力24kW級トラクタのPTO速度段、走行速度段及び機関回転速度と燃料消費量等の関係を調査した情報である。
PTO動力が最大出力の30%程度のロータリ耕や代かき時には、PTO1速で最大機関回転速度とした場合に対し、PTO速度段と走行速度段を上げ、同程度のPTO回転速度と作業速度になるまで機関回転速度を下げて運転(図3のa 1)することにより、作業体積当たりの燃料消費量(ml/m³)を最大で約40%低減できる(図1、図2、図3)。
PTO動力が最大出力の50%程度のロータリ耕時には、上記2.と同じ条件で運転(図3のa 2)することにより、PTO1速で最大機関回転速度に設定した場合に比べ、作業体積当たりの燃料消費量(ml/m³)を最大で約30%低減できる(図1、図3)。
コンクリート路面走行時において、機関回転速度を最大回転速度の約70%(2,000rpm)及び40%(1,150rpm)にする(ただし、最高速度より低速となる)と、最大回転速度にして同程度の速度で走行する時に比べ、燃料消費率(km/l)をそれぞれ1.3～1.6倍、2～2.5倍に増大することができる(図4)。