Growmach is part of the Informa Markets Division of Informa PLC

Informa
Informa

Ağustos Ayı Konuğu : Prof. Dr. Sarp Korkut Sümer

DÜNDEN BUGÜNE TARIM TRAKTÖRLERİ

Tarımsal mekanizasyon sistemi içerisinde kuvvet makinesi olarak traktör, kendi yürür olmayan tarım-iş makinalarına, işlevlerini yerine getirebilmeleri için farklı şekillerde güç iletebilmektedir. Ayrıca, mekanizasyon yatırımlarının önemli bir bölümü traktöre aittir. Sayılan nedenlerle, tarımsal mekanizasyon araçları içerisinde en önemli konuma sahip olan traktör, üretilen ilk örneğinden günümüzdeki durumuna gelinceye kadar işlevsel ve ergonomik tasarım açısından büyük değişimler geçirmiştir. İnsanların kullanımına sunulduğu ilk yıllarda çeki hayvanına alternatif olarak tercih edilen ve toprak işleme aletlerini çekme işlevi gibi kısıtlı yeteneklere sahip olan traktör, tarımsal gereksinimler ve gelişen teknolojiler sayesinde, 70’li yıllara gelindiğinde daha yetenekli ve çeşitli donanımlara sahip bir makina haline gelmiştir.

Bu süreçte, tarım makinalarına çeki kuvvetinin aktarıldığı çeki kancasının yanı sıra, makinaları toprak üstü seviyelerde tutabilen üç nokta askı sistemi, dönü hareketi sağlayan kuyruk mili, işlevlerini çeşitlendirebilen hidrolik güç ve elektrik gibi güç çıkış olanakları ile donatılmıştır. Günümüzde de standart olarak kullanıcıya sunulmakta olan bu donanımlar, teknolojik gelişimlere paralel olarak, daha etkin kullanım sağlayan yenilikler ve opsiyonlar kazanmıştır. Kuyruk mili standart hızlarının daha düşük motor devirleri ile daha düşük yakıt tüketimi sağlanabildiği “ekonomik standart kuyruk mili opsiyonları”, “daha ergonomik ayar mekanizmalarına sahip (hidrolik orta kol vb.) üç nokta askı düzeni”, “daha güçlü ve çoklu hidrolik çıkışlar”, söz konusu değişimlere örnek olarak verilebilir. Tarım traktörlerinde güç çıkış noktalarının yanı sıra, hareket aktarma ve yürüme organları da dünden bugüne önemli gelişimler göstermiştir.

Ülkemizde 90’lı yılların sonuna pazara sunulan traktörlerin neredeyse tamamı çapraz katlı lastiklerle donatılmaktayken, günümüzde yerini %30 daha uzun ömürlü, çeki etkinliği ve yakıt tüketimi avantajları sağlayan radyal lastik tekerleklere bırakmıştır. Bu sürece paralel olarak, kullanıcıların çift çeker traktöre artan ilgileri, üretimi bu yönde yoğunlaştırmış ve parkta çift çeker traktör oranı her yıl artış göstermektedir. Hareket iletim üniteleri arasında, sağladığı ergonomik kullanım, motor işletim sistemine uygunluk ve tarım makinalarının geniş sınırlarda farklı ilerleme hızı gereksinimlerini karşılaması bakımından, en dikkat çekici gelişimler hız kutularında gerçekleşmiştir. Traktörü durdurmadan vites değişiminin yapılamadığı dişli kutularının yerini, bu olumsuzluğu gideren senkromeçli olanlarına bırakmış, 90’lı yıllarda daha fazla hız kademesi ihtiyacı, power-shift hız kutuları ile 24 ileri 24 geri kademe gibi oranlar ile karşılanabilir olmuştur.

 

Günümüzde bu hız kutuları oldukça yaygın kullanıma sahiptir ancak çok daha fazla hız seçeneği sunan kademesiz (CVT) hız kutularının gölgesinde kalmaktadır. 

90’lı yıllarda egzoz emisyonlarının olumsuz etkilerine karşı artan duyarlılık, uluslararası mutabakatlar ve standartlar, traktörlerde kullanılan dizel motor sistemlerine önemli zorunlu yenilikler getirmiştir. Turboşarj ve intercooler gibi güç artışı sağlayan donanımlar popülerliğini, yakıt tüketimi ve emisyon değerlerini azaltan common-rail yakıt sistemi, egzoz gazı geri dönüş sistemi, katalitik konverter gibi sistemlere bırakmıştır. Türkiye’de emisyon değerleri olarak Euro normları geçerlidir ve motorlar sınıflara ayrılmaktadır. 


Bu sınıflandırma, Avrupa’da Stage, Türkiye’de Faz, ABD’de Tier olarak isimlendirilmektedir. Başlangıçta firmalar tarafından yeşil motor olarak adlandırılan Faz I, Faz II motorları, yerini III, IV ve günümüzde daha düşük emisyonlara sahip Faz V normuna uygun motorlara bırakmıştır. Türkiye’de bu geçiş süreci traktör üreticileri tarafından daha çok ithal motorlar ile yönetilmekteyken, birkaç firma bu norma uygun motor üretiminde önemli yol almışlardır. Hidrokarbon yakıtlı bir motorun emisyonunu düşürmenin en kolay yolu yakıt kullanımını düşürmekten geçmektedir. Bununla birlikte bazı önleyici tedbirlerin alınması ve ilave donanımların eklenmesi de gerekmektedir. 

30 yılı aşkın süredir Dünya’nın en nitelikli mühendisleri ve bilim adamları mesaisini termik motorlarda kuvvet ve verimin artırılması, emisyonun azaltılması ve en etkin hareket aktarma sistemlerinin geliştirilmesi için harcadı. Bu süreç, milyarlarca birim maddi yatırım ile yönetildi. Ancak, elektrikli motor teknolojisi, bu eforu ve çıktılarını hurdaya çıkarmaya hazırlanıyor. 

 

İnsan taşıma araçlarında elektrik motoru kullanımı, önemli düzeyde yaygınlaşmıştır. Traktörlerde elektrik motoru kullanımı ile ilgili çalışmalar da uzun zamandır yapılmaktadır, ancak bu kuvvet makinalarında yüksek tork (döndürme kuvveti) ve dolayısıyla birim zamanda yüksek enerji ihtiyacı, uygulamaya aktarılması konusunda en önemli engel durumundadır. Bu handikap pil teknolojisinin gelişimi ile adım adım aşılacaktır. Termik motorlarda çalışma prensipleri gereği, motora verilen enerjinin en fazla yüzde 40’ı efektif olarak kullanılabilmektedir. Elektrikli motorlarda ise yüzde 90’lara varan bir verim söz konusudur. Bu verimlilik, tork değerine de yansımakta ve maksimum tork, en düşük hızdan itibaren sürekli ve sabit değerlerde sağlanabilmektedir. Bu prensip, elektrikli araçlarda hız kutusu başta olmak üzere birçok üniteyi gereksiz hale getirmektedir. Makine Sanayi Etkileşim Raporu (2022)’na göre, Avrupa'da elektrikli traktör kullanımına bir oran verilebilecek kadar bir pazar henüz oluşmuş durumda değildir. Çalışmalar küresel anlamda da oldukça yeni ve prototipler deneme sürecindedir. Örneğin, Almanya’da sektörün öncü bir firması, gerçek çalışma koşullarında 5 saate kadar çalışabilen 50 kW güç çıkışlı bir bataryalı kompakt bir traktörü 2017 yılında deneme amaçlı olarak piyasaya sürmüştür. Elektrikli traktörler konusunda diğer bazı ülkelerde de (Çin, Hindistan, İsviçre ve Kanada…) çalışmalar mevcuttur. Fosil yakıt kullanımı ile ilgili çeşitli ülkeler tarafından alınan kararlar dikkate alındığında 2040 ve sonraki yıllarda yol ve yol dışı araçlarda elektrik motorlarının kullanımı kaçınılmaz bir hal alacaktır. 

Dünya’da teknolojik gelişimler ve gereksinimler neticesinde; 19. yüzyılın sonlarına doğru tarımsal üretim anlayışında önemli değişimlerin sinyalleri ve gerekli adımların atıldığı görülmeye başlanmıştır. Birleşmiş Milletlere göre 2050 yılında 9,7 milyar kişiye ulaşacağı tahmin edilen dünya nüfusunun beslenme ihtiyacının karşılanması için tarımsal üretimin %70 artırılması gerektiği öngörülmektedir. Değişen iklim koşulları, azalan tarım alanları ve tarım nüfusu, bu gerekliliğin önünde en önemli engeller olarak görülmektedir. Bu koşullarda tarımsal üretim artışının nasıl sağlanacağı sorusunun yanıtı olarak ileriye sürülen “Akıllı tarım”; tarımsal verimi artırmak için toprak ve ürün yönetimini, kaynakların daha ekonomik kullanımı ile çevreye verilen zararın en aza indirilmesini sağlayan, sürdürülebilir tarım tekniklerinin bütününü oluşturmaktadır. Bu kapsamda, klasik üretimden vazgeçilerek, tarımsal faaliyetlerin homojen uygulamalar yerine değişken uygulamaları temel alan teknikler kullanılarak yürütülmesi hedeflenmektedir. Burada temel amaç, tarımsal üretim girdilerinin; ihtiyaç duyulan yerde, zamanda ve miktarda kullanılmasıdır. Özetle, akıllı tarım, tarım işletmelerinde konumsal ve zamansal açıdan farklılık gösteren gereksinimlere, bu konum ve zaman kriterleri dikkate alınarak yapılacak müdahaleleri esas alan modern tarımsal üretim teknolojilerini kapsamaktadır. İşte gelinen bu noktada akıllı tarım makinaları için de hala kuvvet kaynağı konumunda olan “tarım traktörleri”, akıllı tarım sürecinin odağında yer almış/almaktadır. Önceki yüzyılda tanıdığımız tarım traktöründe, henüz başlarında olduğumuz 21. yüzyılda devrimsel nitelikte yenilikler ve değişimler görmeye başlamış bulunmaktayız. 90’lı yıllarda traktörlerin, yol araçlarındaki navigasyon uygulamasına benzer şekilde, uydu verileri kullanılarak yönlendirilmesi, traktör operatörü için inanılmaz bir yenilik ve teknoloji iken, günümüzde otonom traktörler (insansız) uluslararası fuarların gözdeleri haline gelmiştir.  Gelişen teknolojilerin tarım traktörlerine aktarılması, tarımsal faaliyetlerde verim artışının yanı sıra, traktör ergonomisini de önemli düzeyde artırmıştır. Daha düşük titreşim ve gürültü, termal konfor, ayarlı ve rahat koltuk, insana uygun denetim elemanı yerleşimi ve arayüzler, örnek olarak verilebilir. Ancak, bu yüzyılın ikinci yarısında sıralanan ergonomik unsurlar otonom yöntemler nedeniyle önemini neredeyse kaybetmiş olacak.

Bugün için arazi büyüklüğü ve ilk yatırım maliyetleri gibi faktörler, traktörlerde elektrik motoru ve hassas tarım teknolojilerinin kullanımını ulaşılmaz ve mantıksız olduğunu düşündürebilir. Fakat tarım tüm dünyada, enerji ve teknoloji kullanımı bakımından yeni bir döneme girme sancısını yaşamakta ve bu sürece ayak uyduramayan ülkelerin yarışın dışında kalacağı çok açık görünmektedir. Ancak yeni teknolojilerin her alanda olduğu gibi tarımsal faaliyetlerde de hayatımıza girmesinin kaçınılmaz bir süreç olacağı unutulmamalıdır. 90’lı yıllarda cep telefonu teknolojisi, lüks hatta çok sayıda insan tarafından gereksiz ya da satın alınması güç iken, bugün neredeyse bu olanağa sahip olmayan kalmamıştır.


ÖZGEÇMİŞ

Prof. Dr. Sarp Korkut Sümer, 1995 yılında Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Mekanizasyon Bölümünden mezun olmuş, 1997 yılında Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Anabilim Dalında Yüksek Lisansını tamamlamıştır. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Anabilim Dalında Doktorasını tamamlamıştır (2005). 1997-2005 yılları arasında Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümünde araştırma görevlisi olarak görev yapmıştır. 2005 yılında Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümüne yardımcı doçent olarak atanmıştır.  Haziran 2011 yılında Doçent unvanını kazanmış, 2017 yılında Profesör unvanını almış ve halen aynı bölümde öğretim üyeliği görevini sürdürmektedir.