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IL TRATTOREIL TRATTORE

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BERLINGIERI FRANCESCOBERLINGIERI FRANCESCO

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LA STORIALA STORIA Il trattore macchina motrice Il trattore macchina motrice

per eccellenza per eccellenza nell’agricoltura, tanto da nell’agricoltura, tanto da essere anche definito essere anche definito centrale mobile d’energia centrale mobile d’energia meccanica, costituisce meccanica, costituisce indubbiamente il caposaldo indubbiamente il caposaldo fondamentale della fondamentale della meccanizzazione agricola e meccanizzazione agricola e dell’agricoltura moderna in dell’agricoltura moderna in genere.genere.

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LA STORIALA STORIA Dalle prime concezioni di trattori Dalle prime concezioni di trattori

per l’uso in agricoltura, quasi un per l’uso in agricoltura, quasi un secolo fa, tale macchina motrice è secolo fa, tale macchina motrice è stata sempre protagonista stata sempre protagonista nell’evoluzione e nel progresso nell’evoluzione e nel progresso tecnologico industriale. Basti tecnologico industriale. Basti pensare al propulsore, che dal pensare al propulsore, che dal motore a vapore è sostituito ora motore a vapore è sostituito ora dai moderni motori diesel veloci, dai moderni motori diesel veloci, per alcuni tipi anche nella per alcuni tipi anche nella versione sovralimentata:versione sovralimentata:

Turbo, turbo intercooler, turbo Turbo, turbo intercooler, turbo aftercooler ecc.aftercooler ecc.

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LA STORIALA STORIA Il trattore è nato negli stati uniti Il trattore è nato negli stati uniti

nel 1892 e per circa 15 anni gli nel 1892 e per circa 15 anni gli sviluppi tecnici furono quasi sviluppi tecnici furono quasi esclusivamente americani.esclusivamente americani.

I primi trattori erano macchine I primi trattori erano macchine molto pesanti, poco maneggevoli, molto pesanti, poco maneggevoli, di grande imponenza e che di grande imponenza e che presentavano rapporti presentavano rapporti PESO/POTENZA variabili dai PESO/POTENZA variabili dai 150/250 Kg/Hp, in altre parole 150/250 Kg/Hp, in altre parole circa sei-sette volte il rapporto circa sei-sette volte il rapporto oggi giudicato ottimo vale a dire oggi giudicato ottimo vale a dire 40 Kg/Hp.40 Kg/Hp.

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Il modello FORDSON DEL Il modello FORDSON DEL 19171917

Questo è il primo Questo è il primo esemplare che può esemplare che può essere considerato essere considerato il capostipite di una il capostipite di una nuova concezione nuova concezione di trattore leggero, di trattore leggero, economico, e alla economico, e alla portata di tutti, portata di tutti, anche del piccolo anche del piccolo agricoltore.agricoltore.

PesoPeso 1.300 Kg1.300 KgPotenzaPotenza 15 Km (20Hp)15 Km (20Hp)

Rapporto Rapporto Peso/PotenzaPeso/Potenza

65 Kg/Hp65 Kg/Hp

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Black FergusonBlack Ferguson Nel 1933 avvenne la Nel 1933 avvenne la

costruzione del primo costruzione del primo prototipo di trattore, con un prototipo di trattore, con un sistema particolare chiamato sistema particolare chiamato “THE FERGUSON “THE FERGUSON SYSTEM” brevettato nel SYSTEM” brevettato nel 1925, chiamato BLACK 1925, chiamato BLACK FERGUSON, un piccolo FERGUSON, un piccolo trattore con motore Hercules trattore con motore Hercules a petrolio da 18 Hp.a petrolio da 18 Hp.

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Il Landini “testa calda”Il Landini “testa calda”

Il trattore Landini Super, Il trattore Landini Super, con motore Testa Calda, con motore Testa Calda, può essere considerata può essere considerata come la miglior come la miglior realizzazione realizzazione dell’industria nazionale dell’industria nazionale degli anni ’30 e degli anni ’30 e protagonista dei grandi protagonista dei grandi lavori di dissodamento e lavori di dissodamento e bonifica. bonifica.

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Il Landini “testa calda”Il Landini “testa calda” Il motore Testa Calda Il motore Testa Calda

ottimo aiuto per le sue ottimo aiuto per le sue grandi caratteristiche grandi caratteristiche tecniche, si trovò tecniche, si trovò particolarmente in linea con particolarmente in linea con gli orientamenti e necessità gli orientamenti e necessità del periodo, infatti assolse del periodo, infatti assolse in modo egregio ai compiti in modo egregio ai compiti assegnati nei grandi lavori assegnati nei grandi lavori di sistemazione delle vaste di sistemazione delle vaste aree paludose riconquistate aree paludose riconquistate alla produzione agricola alla produzione agricola prima dello scoppio della prima dello scoppio della seconda guerra mondiale.seconda guerra mondiale.

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Il trattore CassaniIl trattore Cassani

Il trattore Cassani da 40 Il trattore Cassani da 40 Hp del 1927, primo Hp del 1927, primo trattore agricolo dotato trattore agricolo dotato di motore diesel due di motore diesel due tempi, bicilindrico di tempi, bicilindrico di 12.700 cc di cilindrata.12.700 cc di cilindrata.

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La Trazione IntegraleLa Trazione Integrale Va attribuito all’industria di Va attribuito all’industria di

trattore italiana Same oggi trattore italiana Same oggi gruppo gruppo Same Deutz-FahrSame Deutz-Fahr, il , il merito di aver applicato e merito di aver applicato e diffuso per prima su tutti i diffuso per prima su tutti i mercati mondiali il trattore mercati mondiali il trattore di tipo standard, con ruote di tipo standard, con ruote posteriori di diametro posteriori di diametro superiore alle anteriori, superiore alle anteriori, equipaggiando con trazione equipaggiando con trazione integrale cioè 4 ruote integrale cioè 4 ruote motrici.motrici.

2 RUOTE MOTRICI

4 RUOTE MOTRICI

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La trazione IntegraleLa trazione Integrale Un trattore è in grado di esercitare Un trattore è in grado di esercitare

uno sforzo di trazione pari al peso uno sforzo di trazione pari al peso che grava sugli organi che che grava sugli organi che trasmettono la potenza al suolo, trasmettono la potenza al suolo, cioè le ruote. Poiché in un trattore cioè le ruote. Poiché in un trattore a semplice trazione il peso che a semplice trazione il peso che grava sull’assale posteriore è pari grava sull’assale posteriore è pari al 65% circa di quello totale della al 65% circa di quello totale della macchina, se ne deduce che un macchina, se ne deduce che un trattore a semplice trazione di trattore a semplice trazione di 4000 Kg, potrà esercitare in 4000 Kg, potrà esercitare in condizioni di non slittamento uno condizioni di non slittamento uno sforzo di trazione pari a 2600 Kg. sforzo di trazione pari a 2600 Kg.

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Trattori CingolatiTrattori Cingolati Un trattore cingolato Un trattore cingolato

differisce da veicolo differisce da veicolo gommato, gommato, fondamentalmente in fondamentalmente in due aree:due aree:

La modalità con cui trasferisce sul La modalità con cui trasferisce sul terreno la potenza del motore e quindi terreno la potenza del motore e quindi il modo con cui si sposta sul terrenoil modo con cui si sposta sul terreno

La modalità con cui è in grado di La modalità con cui è in grado di cambiare direzione di avanzamento e cambiare direzione di avanzamento e quindi manovrarlo sul terrenoquindi manovrarlo sul terreno

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Trattori cingolatiTrattori cingolati

I punti forti dei trattori cingolati rispetto ai trattori gommati a 4 ruote I punti forti dei trattori cingolati rispetto ai trattori gommati a 4 ruote motrici:motrici:

Bassa resistenza all’avanzamento. Il trattore cingolato è scarsamente Bassa resistenza all’avanzamento. Il trattore cingolato è scarsamente influenzato dalle condizioni del terrenoinfluenzato dalle condizioni del terreno

Slittamento praticamente nullo, ciò comporta minori consumi, quindi più Slittamento praticamente nullo, ciò comporta minori consumi, quindi più rendimento (rendimento maggiore del 15% rispetto ad un trattore gommato rendimento (rendimento maggiore del 15% rispetto ad un trattore gommato in fase di aratura)in fase di aratura)

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Trattori cingolatiTrattori cingolati

Superiore capacità di trazione a parità di peso. Il Superiore capacità di trazione a parità di peso. Il trattore cingolato è in grado di esercitare uno sforzo trattore cingolato è in grado di esercitare uno sforzo di trazione uguale alla propria massadi trazione uguale alla propria massa

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Trattori cingolatiTrattori cingolati Minore compattamento del terreno, mantenendo quindi una Minore compattamento del terreno, mantenendo quindi una

buona galleggiabilità. La pressione esercitata al suolo da un buona galleggiabilità. La pressione esercitata al suolo da un cingolato di massa sui 4300 Kg è di 0,3 Kg/cm², ricordando cingolato di massa sui 4300 Kg è di 0,3 Kg/cm², ricordando che la pressione specifica di una persona che cammina è di che la pressione specifica di una persona che cammina è di circa 0,4 Kg/cm²circa 0,4 Kg/cm²

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Trattori cingolatiTrattori cingolati

Il trattore cingolato è in grado di girare su se stesso, quindi ha Il trattore cingolato è in grado di girare su se stesso, quindi ha la maggior manovrabilitàla maggior manovrabilità

Superiore stabilità, infatti il trattore cingolato permette una Superiore stabilità, infatti il trattore cingolato permette una maggior sicurezza anche in terreni scoscesimaggior sicurezza anche in terreni scoscesi

Punto sfavorevole dei trattori cingolati è però la velocità di Punto sfavorevole dei trattori cingolati è però la velocità di avanzamento che non supera i 15-20 Km/havanzamento che non supera i 15-20 Km/h

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I trattori cingolatiI trattori cingolati

Questi sono infine gli ultimi modelli di trattori cingolati “gommati” che Questi sono infine gli ultimi modelli di trattori cingolati “gommati” che permettono di avere prestazioni ottime, avendo ereditato i pregi dei trattori permettono di avere prestazioni ottime, avendo ereditato i pregi dei trattori gommati e cingolati.gommati e cingolati.

Questi trattori hanno un area di potenza variabile, a partire dai 150 cv per Questi trattori hanno un area di potenza variabile, a partire dai 150 cv per arrivare fino a quasi 300 cv.arrivare fino a quasi 300 cv.

Questi modelli forniscono elevate prestazioni, sicurezza, affidabilità oltre Questi modelli forniscono elevate prestazioni, sicurezza, affidabilità oltre che garantire una velocità d’avanzamento che si aggira dai 30-35 Km/h, che garantire una velocità d’avanzamento che si aggira dai 30-35 Km/h, superiore quindi ai normali cingolati.superiore quindi ai normali cingolati.

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Il motoreIl motore Il motore è composto da sei elementi e sono:Il motore è composto da sei elementi e sono: CilindriCilindri TestataTestata PistonePistone BiellaBiella Albero motoreAlbero motore Coppa dell’olioCoppa dell’olio Organi della distribuzioneOrgani della distribuzione Il pistone, biella, ed albero motore costituiscono gli organi Il pistone, biella, ed albero motore costituiscono gli organi

di movimento e spinta, apparato che consente la di movimento e spinta, apparato che consente la trasformazione di un moto alternato in un moto rotatorio.trasformazione di un moto alternato in un moto rotatorio.

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CilindroCilindro Costituisce la parte fondamentale del motore. Costituisce la parte fondamentale del motore.

Al suo interno agisce il fluido attivo costituito Al suo interno agisce il fluido attivo costituito dai gas prodotti dalla combustione. dai gas prodotti dalla combustione. Superiormente il cilindro è chiuso dalla testata. Superiormente il cilindro è chiuso dalla testata. I cilindri si trovano nel basamento o I cilindri si trovano nel basamento o monoblocco che costituisce l’elemento monoblocco che costituisce l’elemento strutturalmente portante dell’intero motore.strutturalmente portante dell’intero motore.

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TestataTestata Chiude superiormente il cilindro. E’ un Chiude superiormente il cilindro. E’ un

elemento di straordinaria importanza elemento di straordinaria importanza strutturale in quanto costituisce la struttura strutturale in quanto costituisce la struttura fissa che supporta lo scoppio del combustibile fissa che supporta lo scoppio del combustibile consetendo che l’espansione del fuido attivo consetendo che l’espansione del fuido attivo metta in moto l’elemento mobile che è il metta in moto l’elemento mobile che è il pistone.pistone.

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TestataTestata La testa assume inoltre un ruolo fondamentale anche La testa assume inoltre un ruolo fondamentale anche

dal punto di vista funzionale in quanto in essa dal punto di vista funzionale in quanto in essa vengono ricavate le sedi per le valvole di aspirazione vengono ricavate le sedi per le valvole di aspirazione e scarico, la parte finale del condotto di aspirazione, e scarico, la parte finale del condotto di aspirazione, la sede per l’iniettore nonché la precamera di la sede per l’iniettore nonché la precamera di accensione nei motori ad iniezione indiretta. accensione nei motori ad iniezione indiretta. Normalmente propulsori fino a 4 cilindri sono dotati Normalmente propulsori fino a 4 cilindri sono dotati di una testata unica, mentre spesso i motori a 6 di una testata unica, mentre spesso i motori a 6 cilindri sono dotati di due testate ognuna delle quali a cilindri sono dotati di due testate ognuna delle quali a copertura di tre cilindri.copertura di tre cilindri.

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pistonepistone Ha forma cilindrica ed è libero di scorrere Ha forma cilindrica ed è libero di scorrere

all’interno del cilindro poiché dispone di un all’interno del cilindro poiché dispone di un diametro leggermente inferiore a quello. Sulla diametro leggermente inferiore a quello. Sulla testa del pistone viene normalmente ricavata la testa del pistone viene normalmente ricavata la camera di scoppio che ha la funzione di camera di scoppio che ha la funzione di aumentare la turbolenza dell’aria e rendere più aumentare la turbolenza dell’aria e rendere più efficiente la combustione.efficiente la combustione.

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BiellaBiella E’ lo stelo d’acciaio che congiunge pistone ed E’ lo stelo d’acciaio che congiunge pistone ed

albero motore, è a sua volta costituito da 4 albero motore, è a sua volta costituito da 4 parti:parti:

1) 1) Il piede che abbraccia lo spinottoIl piede che abbraccia lo spinotto 2) Il fusto con tipica sezione a doppio T2) Il fusto con tipica sezione a doppio T 3) La testata che abbraccia la parte superiore 3) La testata che abbraccia la parte superiore

della manovelladella manovella 4) Il cappello che chiude inferiormente la 4) Il cappello che chiude inferiormente la

testata sulla manovellatestata sulla manovella

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Albero motoreAlbero motore Centro di movimento che si può distinguere in Centro di movimento che si può distinguere in

tre elementi strutturali:tre elementi strutturali: 1) Perni di banco che ruotano entro i cuscinetti 1) Perni di banco che ruotano entro i cuscinetti

di banco a loro volta alloggiati nei supporti di di banco a loro volta alloggiati nei supporti di banco del basamentobanco del basamento

2) Perni di biella su cui si serrano testa e 2) Perni di biella su cui si serrano testa e cappello della biellacappello della biella

3) Braccio di manovella, elemento strutturale 3) Braccio di manovella, elemento strutturale perpendicolare ai perni di banco e di biellaperpendicolare ai perni di banco e di biella

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Coppa dell’olioCoppa dell’olio Chiude inferiormente il basamento e assicura Chiude inferiormente il basamento e assicura

robustezza e rigidità strutturale al motore. Essa robustezza e rigidità strutturale al motore. Essa contiene l’olio minerale che messo in contiene l’olio minerale che messo in pressione da una pompa all’interno di un pressione da una pompa all’interno di un circuito provvede a lubrificare e a raffreddare i circuito provvede a lubrificare e a raffreddare i punti in movimento e maggiormente sottoposti punti in movimento e maggiormente sottoposti a sbalzi termici.a sbalzi termici.

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Organi della Organi della distribuzionedistribuzione

Provvedono a regolare tempestivamente Provvedono a regolare tempestivamente l’immissione e l’espulsione dai cilindri l’immissione e l’espulsione dai cilindri rispettivamente di aria e gas di scarico. Ne rispettivamente di aria e gas di scarico. Ne fanno parte l’albero della distribuzione che fanno parte l’albero della distribuzione che aziona la pompa di alimentazione, la pompa di aziona la pompa di alimentazione, la pompa di iniezione e spesso la pompa del circuito iniezione e spesso la pompa del circuito lubrificante. lubrificante.

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PrestazioniPrestazioni Per analizzare le prestazioni di un trattore dobbiamo Per analizzare le prestazioni di un trattore dobbiamo

evidenziare ben 18 punti fondamentali, che sono:evidenziare ben 18 punti fondamentali, che sono: Numero di cilindri e tipo di alimentazioneNumero di cilindri e tipo di alimentazione Cilindrata espressa in ccCilindrata espressa in cc Potenza massima erogata e regime giriPotenza massima erogata e regime giri

Coppia massima che esprime la forza massima erogataCoppia massima che esprime la forza massima erogata Valore di coppia in corrispondenza del regime di Valore di coppia in corrispondenza del regime di

potenza massimapotenza massima Valore percentuale della coppia di potenza massima Valore percentuale della coppia di potenza massima

rispetto al valore di coppia massima. E quindi una rispetto al valore di coppia massima. E quindi una misura indiretta della riserva di coppiamisura indiretta della riserva di coppia

Potenza erogata a regime di coppia massima. Questo è Potenza erogata a regime di coppia massima. Questo è un valore molto importante perché indica di quanta un valore molto importante perché indica di quanta potenza si può disporre quando il motore eroga il potenza si può disporre quando il motore eroga il massimo sforzo ed è soprattutto vicino al rendimento massimo sforzo ed è soprattutto vicino al rendimento termodinamico massimotermodinamico massimo

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PrestazioniPrestazioni Valore percentuale della potenza di coppia Valore percentuale della potenza di coppia

massima rispetto alla potenza massima, il che massima rispetto alla potenza massima, il che visualizza il concetto espresso nel punto visualizza il concetto espresso nel punto precedenteprecedente

Riserva di coppia, cioè coppia motrice Riserva di coppia, cioè coppia motrice incrementale erogata dal motore, dal regime di incrementale erogata dal motore, dal regime di potenza massima a quello di coppia massima. potenza massima a quello di coppia massima. L’ideale dovrebbe essere superiore al 15%L’ideale dovrebbe essere superiore al 15%

Intervallo espresso in numero di giri, entro cui il Intervallo espresso in numero di giri, entro cui il funzionamento del motore è autoregolante e funzionamento del motore è autoregolante e fornisce coppie addizionali al calare del regime fornisce coppie addizionali al calare del regime motore motore

Riserva di velocità, cioè il rapporto tra regime di Riserva di velocità, cioè il rapporto tra regime di potenza massima e di coppia massimapotenza massima e di coppia massima

Consumo specifico minimo assolutoConsumo specifico minimo assoluto Consumo specifico a potenza massimaConsumo specifico a potenza massima Rendimento massimo del motoreRendimento massimo del motore Rendimento del motore a potenza massimaRendimento del motore a potenza massima Consumo orarioConsumo orario

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PrestazioniPrestazioni Questa è la formula per ricavare la potenza Questa è la formula per ricavare la potenza

massima di un motore, in funzione di:massima di un motore, in funzione di: RegimeRegime CilindrataCilindrata Tipo di alimentazioneTipo di alimentazione P=(V*RM)/167300P=(V*RM)/167300 P=Potenza massima di picco espressa in KwP=Potenza massima di picco espressa in Kw Rm=regime motore espresso in giri/minutoRm=regime motore espresso in giri/minuto V=Cilindrata in ccV=Cilindrata in cc 167300=Numero fisso167300=Numero fisso Ricordo che al valore ottenuto si deve aggiungere:Ricordo che al valore ottenuto si deve aggiungere: +7% circa se i cilindri sono alimentati da 4 +7% circa se i cilindri sono alimentati da 4

valovolevalovole +25% se il motore è Turbocompresso+25% se il motore è Turbocompresso +45% se il motore è Turbointercooler+45% se il motore è Turbointercooler

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EsempioEsempio Prendiamo per esempio in Prendiamo per esempio in

considerazione un motore considerazione un motore 5800 cc, che sviluppa la 5800 cc, che sviluppa la potenza massima a 2400 potenza massima a 2400 giri/minuto, aspirato, con 4 giri/minuto, aspirato, con 4 valvole per cilindro valvole per cilindro

P=(5800*2400)/167300P=(5800*2400)/167300 Perc=P/100*7Perc=P/100*7 Potenza=P+Perc “Kw”Potenza=P+Perc “Kw” Cavalli=Potenza*1,3636364 Cavalli=Potenza*1,3636364

“CV”“CV”