
Fordilta irtisanottu suunnittelija kehitti toimivan powershift-vaihteiston kilpailijalle – John Deere 4020:n powershift tuntuu yhä pätevältä ratkaisulta
Jokainen länsimainen valmistaja ainakin suunnitteli ilman kytkintä vaihtamisen mahdollistavia voimansiirtoja viimeistään 1980-luvun lopulla. Pari isoa merkkiä oli aloittanut jo 30 vuotta aiemmin, mutta vain toinen onnistui ensiyrittämällä. Kokeilimme uuden voimansiirtoaikakauden aloittanutta John Deeren powershiftiä.
John Deere 4020 Power Shift esiteltiin Suomessa vuoden 1967 alussa. Deere oli silloin vähiten myyty merkki 64 kappaleella, joista suurin osa oli pienempiä saksalaisia malleja. Ohjaamoineen, hydrauliikan lisäventtiileineen ja etupainoineen noin 39 000 markan hintainen John Deere 4020 Power Shift oli kallein tuolloin täällä saatavilla ollut traktori. Kuva: Kimmo KottaJohn Deeren powershift-ratkaisu
- John Deere teki ensimmäisen ongelmattoman powershift-vaihteiston.
- John Deere 4020 oli USA:n eniten myyty traktorimalli koko valmistuskauden 1963–1972 ajan.
- Meillä John Deere 4020 kuului kalleimpiin traktoreihin.
Fordin auto-osastolla 15-vuotiaana oppipoikana aloittanut etevä suunnittelija Harold Brock (1914–2011) oli 1950-luvun lopulla kohonnut traktoripuolen tuotekehitysjohtajaksi. Brockin ryhmä sai tehtäväkseen sovittaa Ford-malleihin 601 ja 701 Workmaster sekä 801 ja 901 Powermaster tuolloin jo eläkkeellä olleen Howard Simpsonin kehittämän 10-nopeuksisen puoliautomaattivaihteiston. Hiljattain perustettu tutkimusosasto oli parannellut Select-o-Speed-nimen saanutta vaihteistoa, jota tehtaan johto piti tarpeeksi valmiina sarjatuotantoon.
Brock alaisineen testasi autopuolen tekniikalla toteutettua vaihteistoa ja ilmoitti sen olevan pahasti keskeneräinen. Johtoporras oli toista mieltä ja erotti Brockin sekä kaikki testauksiin osallistuneet insinöörit. Ensimmäinen Ford 871 Select-o-Speed valmistui helmikuussa 1959 ja melko pian Brockin huomattiin olleen oikeassa. Vaihteistoja oli hajonnut siinä määrin, että seuraavaksi kenkää saivat tuotannon aloittamista puoltaneet johtajat. Melko laajojen parannusten jälkeen ensimmäinen powershift-tyypin voimansiirto saatiin kestämään paremmin. Fordin uuden 1000-sarjan tullessa markkinoille se oli jo lähes valmis, mutta ei vieläkään täysin ongelmaton. Loppuun asti suunnitellun ja toimivan powershiftin Harold Brock pääsi tekemään seuraavassa työpaikassaan John Deerellä.
John Deere 4020 Power Shift oli tekniikaltaan aikansa modernein traktori, sen voimansiirron suunnitteli Harold Brock. 4020:n aikanaan huippunykyaikaiset toteutukset pysyivät ajanmukaisina seuraavat 30 vuotta. Muutamiin merkkeihin planeettavähennyspyörästöt ja märät levyjarrut tulivat vasta 1980-luvulla, Power Shift paljon myöhemmin. Kuva: Valmistaja
Mallista 4010 paranneltu John Deere 4020 oli valmistuskautensa 1963–1972 ajan USA:n eniten myyty traktori. Niitä tehtiin 184 879 kappaletta, joista 168 311 dieselinä, loput suunnilleen yhtä suurin osuuksin bensa- ja nestekaasumoottoreilla. Kiinteällä etuakselilla varustettua standard-mallia tehtiin 17 732 kpl, loput olivat riviviljelytyyppiä. Kuva: Kimmo KottaMaansiirtokoneiden tekniikalla
John Deeren uusissa 10-sarjan traktoreissa oli tuolloin vielä harvinaiset synkrolaatikot, mutta seuraavaan mallistoon kaavailtiin valinnaisvarusteeksi powershiftiä, jonka suunnittelua johtamaan nimettiin hiljattain yhtymän leipiin houkuteltu Harold Brock. Systeemihän oli hänelle entuudestaan tuttu, eli Deeren puoliautomaatinkin toiminta perustuisi Select-o-Speedin tavoin perättäisiin planeettapyörästöihin, joita lukitsemalla ja vapauttamalla saataisiin erilaisia välityksiä.
Brockin versiossa oli kaksi kaksoisplaneettapyörästöä, kolme levykytkintä ja neljä levyjarrua, joilla saatiin kahdeksan nopeutta eteen ja neljä taakse. Levyjarrut eivät tarvinneet toistuvaa säätämistä, kuten Fordin pantajarrut, eikä kytkimien ja jarrujen hydraulisessa hallinnassa ollut vaijerivälitystä, vaan vaihdevipu oli suorassa yhteydessä venttiilistöön. John Deeren powershiftissä oli otettu mallia telaketjutraktoreiden ja muiden järeiden maansiirtokoneiden vaihteistoista, Fordin Select-o-Speedin esikuvana olivat olleet henkilöautojen automaattilaatikot.
Kytkimen tilalla oli tarkoissa paikoissa tarpeellinen hivutuskytkin, jolla voitiin rajoittaa tai tulpata kokonaan hydraulijärjestelmän paine. Poljin sai myöhemmin lempinimen tuumapedaali. Vauhtipyörän yhteydessä oli vielä mekaaninen levykytkin, jolla voitiin katkaista moottorin ja voimansiirron välinen yhteys kylmäkäynnistyksien ajaksi. Planeettapyörästöjen jatkeena oli voimanottoakselin hydraulinen monilevykytkin.
Huipputekniikalla markkinajohtoon
John Deere -malleja 1010, 2010, 3010, 4010 ja 5010 alettiin korvata uudella 20-sarjalla vuodesta 1963 lähtien, jolloin valmistuivat ensimmäiset 4020-traktorit. Moottorit olivat perustekniikaltaan samoja kuusisylinterisiä kuin aiemman malliston suosituimmassa 4010-traktorissa, mutta poraukseltaan 3,17 milliä suurempina ja toistakymmentä hevosvoimaa tehokkaampina. Pitkäiskuinen 6,6 litran moottori kehitti 106 sitkeää hevosvoimaa. Polttoaineen syötöstä huolehti Roosa-Masterin jakajapumppu. Dieselin ohella saatavana oli myös bensa- ja nestekaasumoottoreita.
Vaihteiston asiakas sai valita kahdeksannopeuksisen synkrolaatikon tai powershiftin väliltä. Mekaanisessa vaihteistossa oli kaksi pakkia. Vaihteita oli joihinkin pikavaihteellisiin merkkeihin verrattuna melko vähän, mutta Deeren mukaan enempää ei tarvittu, jos nopeusalueet olivat sopivia ja voimaa riittävästi. Märät levyjarrut toimivat entiseen tapaan hydraulisesti, samoin ohjaus. Planeettavähennyspyörästötkin olivat perua aiemmasta mallista.
Kuusisylinterinen ja 6,63-litrainen moottori kehittää 2200 kierroksella 106 hv. Kovin vääntömomentti 353 Nm saatiin 1100 kierroksella. Keskellä oleva musta sylinteri pitää sisällään polttoainesuodattimet. Sen vieressä oleva putki on moottoriöljyn jäähdytin. Delco-Remyn tasavirtalaturi tuottaa 24 voltin virtaa 300 watin teholla. Kuva: Kimmo KottaVetovarsitunnustelulla varustetulle nostolaitteelle tuotettiin painetta kahdeksanelementtisellä säteismäntäpumpulla enimmillään 76 litran minuuttiteholla. Kun nostolaitetta tai ulkopuolisia sylintereitä ei käytetty, siirtyi pumppu vapaakierrolle. Parin vuoden kuluttua ensiesittelystä tasauspyörästöön lisättiin hydraulinen levylukko. Alkuperäisessä mallissa oli 24 voltin starttimoottori ja laturi, mutta muut sähköiset toiminnot olivat 12-volttisia. Myöhemmin siirryttiin kokonaan 12 voltin järjestelmään. Samalla siirrettiin kojetaulussa olleet hydrauliikan vivut kätevämmälle paikalle istuimen oikealle puolelle. Noiden vuonna 1969 tehtyjen muutosten yhteydessä tarjolle tuli myös etupyörien nesteveto.
John Deere 4020 oli alusta alkaen malliston suosituin traktori. Menekkiä oli sen verran runsaasti, että se oli koko tuotantokautensa 1964–1972 USA:n eniten myyty traktorimalli. Sen avulla John Deere pääsi International Harvesterin vuosikymmenien ajan pitämälle ykköspaikalle. 4020:n loistavaa uraa jatkoi tekniikaltaan samankaltainen, mutta uudelleen muotoiltu huippumukavalla SG-ohjaamolla varustettu John Deere 4230.
4020 on suunniteltu käyttämään hinattavia työkoneita, mihin nostolaitteen noin 2000 kilon teho riittää hyvin. Säteismäntäpumppu tuottaa 60-luvun traktoriksi mahtavat 76 litraa minuutissa. Hydraulisesti kytketyssä voimanottoakselissa on nopeudet 540 ja 1000 kierrosta minuutissa, vaihtoakselia säilytetään työntövarren korvakkeen alla. Kuva: Kimmo KottaKartanotraktori
Meillä tilanne oli päinvastainen. Vuonna 1965, jolloin ensimmäiset Tukon edustamat 4020-mallit tuotiin maahamme, saatavilla olleista merkeistä John Deere oli vähiten myyty 64 kappaleella. Kokonaismäärä oli tuolloin 13 322 kappaletta, johdossa olivat MF (3081 kpl), Valmet (2981 kpl), Ford (2489 kpl) ja Nuffield (1397 kpl).
Lähes kaikki Tukon myymät John Deeret olivat länsisaksalaisen Mannheimin tehtaan tekemiä alle 60-hevosvoimaisia malleja 300, 500, 700, 510 ja 710. Ne olivat vielä keskivertoviljelijän varoille sopivia, mutta amerikkalaiset versiot 1010 ja 2010 olivat 15–30 prosenttia kalliimpia. Isompia jenkkikoneita 3020 ja 4020 ei voinut verrata kilpailijoihin, koska muilla merkeillä ei vielä tuolloin ollut vastaavia 80 ja 106 hv:n malleja. Päälle 20 000 ja 30 000 markan hinnat pitivät myyntimäärät vähäisinä, huipputekniikan hankintaan pystyivät vain harvat.
Kovin monessa taloudessa ei 4020:n kaltaiselle suurtraktorille ollut todellista tarvettakaan. Täällä oli noihin aikoihin suunnilleen 250 yli 100 peltohehtaarin tilaa, joista neljä viidesosaa oli Uudenmaan, Turun ja Porin, sekä Hämeen lääneissä. Etelä-Suomen yli 50 hehtaarin kirjanpitotilojen puhdas tuotto hehtaaria kohden oli 400 markkaa, eli perusvaihteisenkin 4020-Deeren hankintaan tarvittiin reilun 80 hehtaarin vuotuinen tuotto, käytännössä vielä enemmän.
Power Shift -mallia esiteltiin ensimmäistä kertaa lehdistölle ja muille kiinnostuneille vuoden 1967 alussa Arolan kartanossa Toijalassa. Supermoderni vaihteisto nosti traktorin hintaa 2700 markalla, mikä oli kohtuullinen summa toimivasta ja jatkossa pitkäikäiseksi osoittautuneesta varusteesta. Pari vuotta aiemmin saataville tullut Fordin Select-o-Speed oli puolta halvempi, mutta tuolloin sen kysyntä oli jo jyrkässä laskussa.
Mommilan kartanon jaossa Esko Pikille muodostettu Rantalan tila kuului 60-luvun lopulla harvinaiseen 150 hehtaarin luokkaan. Vuonna 1969 ykköstraktori Allis-Chalmers D21:n rinnalle tuli ''aputraktoriksi'' John Deere 4020 Power-Shift, joka ostettiin TVH:lta kaksi vuotta käytettynä. Tuo ensimmäiseen tuontierään kuulunut aikansa erikoisuus on vieläkin erinomaisessa kunnossa, minkä pääsimme toteamaan, kun Rantalan nykyinen isäntä Seppo Piki luovutti sen koeajettavaksemme.
Keskitetyt hallintalaitteet
Kokeiltava traktori oli mallia Standard, mikä tarkoittaa jäykkää etuakselia ja leveitä lokasuojia. Alkuperäinen väri on TVH:n takia ollut keltainen, mutta mikään teollisuusmalli se ei kuitenkaan ole. Ruotsalainen Klippan-turvaohjaamo on maahantuojan asentama ja ollut traktorissa uudesta saakka. Enimmän aikaa se on kuitenkin ollut pelkkä tuulilasilla varustettu turvakehikko, koska umpiohjaamo on sietämättömän äänekäs.
Enimmistä liki 60 vuoden takaisista traktoreista poiketen ohjaamon lattia on tasainen, eikä siellä ole muuta kuin polkimet hivutuskytkimelle, ohjausjarruille, kaasulle ja tasauspyörästön lukolle, jotka ovat totutuilla paikoilla. Hinaustilanteessa on lattian vasemmalla laidalla oleva vipu käännettävä taka-asentoon, jolloin vaihteiston ja tasauspyörästön välinen yhteys katkeaa.
Vasemmalla ulkopuolisen hydrauliikan kaksi vipua ja nostolaitteen hallinta. Rattiakselin juuressa myöhemmin asennettu perävaunun ilmajarru ja ylempänä yhdistetty käsikaasu ja sammutin. Oikealla vaihdevipu ja sivulla voimanoton kytkentä. Vasemmalla piilossa on vielä vipu, jolla voidaan katkaista moottorin ja voimansiirron välinen yhteys. Kuva: Kimmo KottaKojetaulun vasemmalla sivustalla on voimansiirron irrotuskytkin, jota tarvitaan vain pakkaskäynnistyksissä. Varsinaisessa kojetaulussa ohjauspyörän vasemmalla puolella on kaksi ulkopuolisen hydrauliikan vipua ja vetovarsitunnustelulla varustetun nostolaitteen hallinta. Rattiakselilla on yhdistetty käsikaasu ja sammutin, sekä jälkikäteen asennettu perävaunun ilmajarru. Oikealta puolelta löytyy vaihdevipu ajo-, vapaa- ja parkkiasentoineen sekä voimanottoakselin hydraulinen kytkentä.
Akselin nopeuksia muutettaessa vaihdetaan niiden päitä. 540 kierroksen paksummassa akselissa on lyhempi uritus, joka käy yksiin taaimmaisen hammaspyörän kanssa. 1000 kierroksen akseli on ohuempi ja uritus on vain akselin sisemmässä kärjessä, joka vastaa nopeammin pyörivään etummaiseen hammaspyörään. Akselit pysyvät sijoillaan sisäpuolisella lukitusrenkaalla eli segerillä.
Mittaritaulussa on viisarinäytöt vaihteistohydrauliikan paineelle, jäähdytysnesteen lämpötilalle, moottorin kierrosluvulle, polttoaineelle ja voimansiirron öljyjen lämmölle. Latausvirralle ja moottorin öljynpaineelle on varoitusvalot. Kierroslukumittarissa on etevä systeemi, josta näkee tarkan nopeuden kullakin vaihteella kilometreinä ja maileina. Kuva: Kimmo KottaKojetaulussa on viisarinäytöt vaihteiston hydrauliikan paineelle, voimansiirron öljyjen lämmölle, jäähdytysnesteelle ja polttoaineelle. Kierroslukumittarissa on vaihtokytkin, jolla saadaan tauluun jokaiselle vaihteelle oma asteikko. Nopeimmillaan reilua kolmeakymppiä kulkevalla kahdeksikolla päästään noin kilometrin tarkkuuteen. Kojetaulun alla ovat virtalukko, valokatkaisija, starttinappi ja voimansiirron irrotuskytkimen lukitusvedin.
Istuin tuntuu mukavalle ja hallintalaitteet käteville. Ainoa oikeassa työssä totuttelua vaativa juttu olisivat varmasti poikkeavassa paikassa olevat hydrauliikan vivut, etenkin nostolaitteen hallinta. Samaa mieltä olivat ennen muinoin amerikkalaisetkin, koska vivut siirrettiin muiden merkkien tapaan istuimen viereen.
"Nothing runs like a Deere"
Käynnistys tapahtuu virta-avaimen kääntämisen jälkeen painonapista, vaihdevivun on siinä vaiheessa oltava P-asennossa ja hivutuskytkimen pohjassa. Käyntiääni on juuri niin miehekäs kuin se isoissa kuusisylinterisissä tuppaa olemaan. Kaasun polkaisuun moottori vastaa mukavan rivakasti.
Sitten vain aletaan kelata vaihteita, vasemmalta uralta löytyy neljä peruutusvaihdetta alhaalla ylöspäin, oikeanpuoleisella osastolla mennään eteenpäin kahdeksalla nopeudella. Kytkintä ei tarvita, mutta täysin nykäyksetön vaihtaminen vaatii totuttautumista. Parhaiten se onnistuu, kun ottaa kiinni vivun juuresta ja tukee kämmenen syrjää kojelaudan pintaan. Vivun nupista pidellen vaihtamisliikkeestä tulee väkisinkin turhan ripeä. Nykyisten portaattomien nopeudensäätöjen rinnalla Deeren laatikko on kovin alkeellinen, mutta harva pystyi vielä 80-luvullakaan parempaan.
Pitkärunkoiseksi traktoriksi 4020 on yllättävän ketterä, ruotsalaisten mittauksissa kääntösäteeksi saatiin neljä metriä. Samaisen laitoksen testeissä 4000-Fordin vastaava lukema oli 3,6 metriä ja 565-Valmetin 3,4 metriä. Ison Deeren takia ei ole tarvinnut pihaa laajentaa. Jarrut ovat tehokkaan tuntuiset ja kevytkäyttöiset. Reilummissa nopeuksissa meno on niin vakaata kuin se lähes 4,5 tonnin painoisella traktorilla voi olla. Tehoista ei tällä kertaa saatu näytettä, mutta vuoden 2013 Koneviestin suuressa kuutosvertailussa sama traktori veti kevyen näköisesti kokonaisleveydeltään yhdeksänmetristä lautasäestä avokesantopellolla. Pellin alla on sitä vanhanajan rynttävoimaa eritavalla kuin nykyisissä 100-hevosvoimaisissa.
Power Shift -mallin peräkotelon alaosassa on yhdistetylle hydrauliikan ja voimansiirron öljylle kaksi kätevästi vaihdettavaa suodatinta. Alun perin määrättiin käytettäväksi pelkästään John Deere 303 -öljyä, mutta valaanrasvalisäyksen takia sen tekeminen on lopetettu vuosikymmeniä sitten. Voimansiirron öljytilavuus on 64 litraa. Kuva: Kimmo Kotta
Pyöreä 128 litran vetoinen polttoainesäiliö on traktorin nokalla, mikä ei talvikäytön kannalta ole kovin hyvä paikka, mutta se toimii osaltaan etupainona. Muutamat Deeren rakenteeseen perehtymättömät ovat joskus erehtyneet korkeissa ja tehneet jäähdytysnestelisäyksen polttoainesäiliöön. Täydellä teholla tankki tyhjenee kuudessa tunnissa. Kuva: Kimmo KottaAinoa saman aikakauden vaihteisto, johon John Deeren powershiftiä voi verrata, on Fordin Select-o-Speed. Toimintaperiaate on molemmissa sama, mutta Deeren laatikko tuntuu pätevämmältä. Select-o-Speedin kokeilu oli Koneviestin numerossa 3/2024. Fordin kaaviossahan alimpana on parkkiasento, seuraavana nopea ja hidas peruutusvaihde, sitten vapaa-asento ja ylimpänä eteenpäin-ajovaihteet järjestyksessä 1–10. John Deeressä alimpana on parkki, seuraavana vapaa ja sen yläpuolella 4 pakkia ja 8 vaihdetta eteenpäin omina ryhminään, mikä on paljon parempi järjestys. Vaihdevivusta myös näkee, mikä numero on päällä, erillistä näyttöä ei tarvita. Nopeusalueiden päällekkäisyydet ovat kummassakin versiossa samaa tasoa. Jos kierroslukurajoiksi laitetaan Deeren suurimman vääntömomentin ja suurimman tehon lukemat 1100 rpm ja 2200 rpm, niin vaihteiden välillä ei ole minkäänlaista rappua, mutta jatkuva talla pohjassa ajelu nytkäyttää varmasti.
Harvemmin John Deerellä ajaneelle 4020 Power Shift jäi mieleen miellyttävänä veteraanitraktorina. Amerikkalaisten mainosmiesten ''Nothing runs like a Deere''-sanonta, eli mikään ei juokse kuin peura, on täyttä totta. Ainoat miinuspisteet annetaan Klippanin ohjaamolle, joka varmasti säästää kuljettajan hengen traktorin kaatuessa, mutta muuten toimivan komentosillan mukavuuden se onnistuu pilaamaan.
Suurkiitokset Sepolle traktorin lainasta ja laajasta Deere-tietämyksestä.
12 vuotta sitten järjestetyssä Koneviestin kuutosvertailussa Deere veti nikottelematta Allis-Chalmersin yhdeksänmetristä lautasäestä, jonka paino on reilusti yli kolme tonnia. Aktiiviaikana liikkuivat vauhdikkaasti myös kuusimetrinen Kongskilden S-piikkiäes ja nelimetrinen Tive 5004 pneumaattinen kylvölannoitin, joka painoi täysillä säiliöillä yli seitsemän tonnia. Kuva: Kimmo KottaArtikkelin aiheet- Osaston luetuimmat




