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本文導(dǎo)讀目錄：

1、拖拉機(jī)功率大就一定先進(jìn)嗎？建立技術(shù)水平評價體系至關(guān)重要！

2、拖拉機(jī)加油門方向很輕松，小油門直接摸不動怎么回事？

3、拖拉機(jī)動力換擋傳動系與無級變速傳動系技術(shù)對比

拖拉機(jī)功率大就一定先進(jìn)嗎？建立技術(shù)水平評價體系至關(guān)重要！ ♂

拖拉機(jī)功率大就一定先進(jìn)嗎？建立技術(shù)水平評價體系至關(guān)重要！

農(nóng)業(yè)機(jī)械化是衡量一個國家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是農(nóng)業(yè)發(fā)展的出路。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)作業(yè)方式的轉(zhuǎn)變，在國家強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策的帶動下，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化取得了巨大成績。

2017年，全國農(nóng)機(jī)總動力近10億kW，全國農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率超過66%，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式由人畜力為主進(jìn)入機(jī)械作業(yè)為主的歷史新階段。

拖拉機(jī)作為主要的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)動力源，是應(yīng)用最普遍的農(nóng)業(yè)機(jī)械，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)核心地位，拖拉機(jī)產(chǎn)量占主要農(nóng)機(jī)產(chǎn)品總產(chǎn)量的55%以上。從一定程度上講，拖拉機(jī)技術(shù)水平直接影響整個農(nóng)業(yè)機(jī)械化的先進(jìn)程度，直接影響農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的整體進(jìn)程。

那么從技術(shù)水平來考量，國內(nèi)外拖拉機(jī)的差距在哪里？拖拉機(jī)技術(shù)水平該如何評價？評價體系如何建立？筆者簡要介紹一下。

國內(nèi)外拖拉機(jī)技術(shù)水平差距

1. 國外情況

國外拖拉機(jī)行業(yè)起步較早，自1851年英國法拉斯和史密斯首次實現(xiàn)用蒸汽機(jī)機(jī)型農(nóng)田耕作開始，經(jīng)過近170年的不斷發(fā)展，技術(shù)不斷更新，特別是在20世紀(jì)80年代后，隨著電子控制及信息技術(shù)的迅速發(fā)展，拖拉機(jī)整體技術(shù)水平不斷提高，安全配置豐富，控制系統(tǒng)便捷精準(zhǔn)、操作舒適和智能化程度高。

如中型拖拉機(jī)基本普遍采用增壓發(fā)動機(jī)，并配置中冷裝置；大型拖拉機(jī)大多配置變速風(fēng)扇，普遍采用選擇性催化還原（SCR）技術(shù)或廢氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)，配置顆粒捕集器（DPF），排放水平更高，噪聲和污染更小。

小型拖拉機(jī)主流配置同步器換擋，中大型拖拉機(jī)大多數(shù)采用靜液壓傳動（HST）技術(shù)，換擋過程快速、平穩(wěn)；普遍采用數(shù)顯功能豐富的多功能儀表，中大型拖拉機(jī)均配置田間地頭作業(yè)自動控制管理系統(tǒng)和CAN總線系統(tǒng)，作業(yè)更加精準(zhǔn)；駕駛室舒適性強(qiáng)，操縱裝置集中布置，并實現(xiàn)電控化操作，噪聲小。

2. 國內(nèi)情況

國內(nèi)拖拉機(jī)工業(yè)起步較晚，1959年洛陽第一拖拉機(jī)制造廠建成投產(chǎn)，才拉開了拖拉機(jī)制造的序幕。

起初以仿制英國和前蘇聯(lián)拖拉機(jī)為主，20世紀(jì)90年代中后期進(jìn)入自主設(shè)計和生產(chǎn)階段。進(jìn)入21世紀(jì)以來，在國家農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策的拉動下，我國農(nóng)機(jī)工業(yè)快速發(fā)展，拖拉機(jī)產(chǎn)銷量不斷增加，大型化趨勢日益顯著，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品也越來越多，但是與國外產(chǎn)品相比，整體水平還有不小的差距。

如有些主流產(chǎn)品雖然達(dá)到了“國Ⅲ”排放標(biāo)準(zhǔn)，但是技術(shù)路線多種多樣，不利于技術(shù)再次升級；小型拖拉機(jī)主流配置是滑動齒輪換擋，同步器換擋技術(shù)在44.1kW（60hp）以下拖拉機(jī)上還基本沒有采用；中大型拖拉機(jī)除極少數(shù)企業(yè)外，基本沒有配置動力換擋技術(shù)；在操控方面，電控、電液控操縱系統(tǒng)配置較少，操縱裝置布局相對分散，駕駛室噪聲較大，駕駛舒適性有待提高。

拖拉機(jī)技術(shù)水平評價的意義

拖拉機(jī)技術(shù)水平提升的前提是對產(chǎn)品進(jìn)行科學(xué)有效的技術(shù)評價，準(zhǔn)確區(qū)分其技術(shù)水平等級，對國家制定政策、用戶選擇購機(jī)和企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)都可以提供重要的技術(shù)支撐。

1. 為制定差異化引導(dǎo)政策提供技術(shù)支撐

農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼是國家的強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策之一，2004年出臺以來，支持強(qiáng)度持續(xù)加大，惠及范圍不斷擴(kuò)大。特別是黨的十八大以來的5年，中央財政累計安排農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼資金1116億元，補(bǔ)貼各類農(nóng)機(jī)具1840多萬臺（套），其中大中型拖拉機(jī)超過200萬臺，基本實現(xiàn)了“機(jī)器換人”的目標(biāo)。

但是在購置補(bǔ)貼方面，多年來實行的是定額補(bǔ)貼，即按照功率段區(qū)分拖拉機(jī)的補(bǔ)貼額度。市場決定產(chǎn)品，為了實現(xiàn)利潤最大化，企業(yè)就簡單地提高功率降低配置，不從產(chǎn)品技術(shù)上下功夫，從某種程度上說，制約了拖拉機(jī)整體水平的升級。

隨著《中國制造2025》國家戰(zhàn)略的提出，推動我國農(nóng)機(jī)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)我國由農(nóng)機(jī)制造大國向農(nóng)機(jī)制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，按技術(shù)先進(jìn)性進(jìn)行差異化農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼，無疑是對轉(zhuǎn)型升級高效引導(dǎo)的一條捷徑。既然存在差異，就需要對產(chǎn)品的技術(shù)水平評價區(qū)分等級，為政策的制定實施提供技術(shù)保障。

2. 為用戶購機(jī)提供科學(xué)引導(dǎo)

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和組織形式發(fā)生了巨大變化，呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)化趨勢，即向集約化、社會化和區(qū)域化方向發(fā)展。

土地越來越集中，開始出現(xiàn)大量以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營為主的農(nóng)業(yè)（農(nóng)機(jī)）合作社，農(nóng)機(jī)具的操作和使用者不再是傳統(tǒng)農(nóng)民，他們對農(nóng)業(yè)機(jī)械的舒適性和先進(jìn)性都提出了更高的要求。但許多農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并不能直觀地分別出其結(jié)構(gòu)差異。

以拖拉機(jī)為例，能看見的僅僅是其外觀，而柴油機(jī)技術(shù)、傳動系結(jié)構(gòu)、行走系結(jié)構(gòu)和工作裝置性能等均不得而知，而這些核心部件的水平將直接影響產(chǎn)品的使用。

如果建立科學(xué)的評價體系來判定拖拉機(jī)的技術(shù)水平，并予以明示，則不僅可以遏制一些廠家的虛假宣傳，還可以為用戶理性購機(jī)提供參考。

3. 為企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品提供依據(jù)

企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品需要市場定位，新開發(fā)的產(chǎn)品需要對比當(dāng)前行業(yè)的普遍技術(shù)水平，如果沒有統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)，就無法準(zhǔn)確地衡量。

目前國內(nèi)有超過150家拖拉機(jī)企業(yè)生產(chǎn)2000多個型號的拖拉機(jī)產(chǎn)品，但是大多數(shù)同功率段產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雷同，僅外觀稍有差異。其中一個很重要的原因就是沒有掌握技術(shù)發(fā)展方向，無法主動進(jìn)行技術(shù)更新，只能保持從眾狀態(tài)。另外，由于不能有效區(qū)分產(chǎn)品技術(shù)水平等級，多數(shù)企業(yè)不愿投入，只是等待個別大企業(yè)研發(fā)升級然后進(jìn)行照搬照抄，從而造成同質(zhì)化趨勢嚴(yán)重。

因此，有必要建立科學(xué)的評價體系來評價拖拉機(jī)的技術(shù)水平，設(shè)置技術(shù)遞進(jìn)層級，便于比較企業(yè)自身技術(shù)與行業(yè)先進(jìn)技術(shù)的差距，引導(dǎo)企業(yè)優(yōu)化其既有產(chǎn)品，并開發(fā)新產(chǎn)品。

總結(jié)

建立科學(xué)有效的拖拉機(jī)技術(shù)水平評價體系，將對政府差異化農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策的制定、農(nóng)機(jī)用戶理性購機(jī)和農(nóng)機(jī)市場的合理化分級起到積極的作用，對從結(jié)構(gòu)上區(qū)分國內(nèi)外拖拉機(jī)技術(shù)水平，為企業(yè)產(chǎn)品升級提供技術(shù)參考，對我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)工業(yè)的發(fā)展都具有積極的意義。

文章來源：2018年11期《農(nóng)業(yè)機(jī)械》

原標(biāo)題：建立拖拉機(jī)技術(shù)水平評價體系的重要性

投稿郵箱：nyjx@263.net

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拖拉機(jī)動力換擋傳動系與無級變速傳動系技術(shù)對比 ♂

拖拉機(jī)動力換擋傳動系與無級變速傳動系技術(shù)對比

1  拖拉機(jī)動力換擋傳動系

動力換擋系（PowerShift Transmission）是通過濕式離合器控制變速箱換擋，通過TCU、液壓控制系統(tǒng)實現(xiàn)傳動系的不間斷換擋、換向操作，即在拖拉機(jī)帶負(fù)載工作情況下變換不同的擋位，換擋過程中動力不中斷，將復(fù)雜的操作過程簡化為簡單的按鈕操作，駕駛員可以在極其短暫的時間內(nèi)輕松完成復(fù)雜的各種作業(yè)過程，不僅大大降低了操作難度和勞動強(qiáng)度，而且還大大地提高了作業(yè)質(zhì)量，從而實現(xiàn)了作業(yè)效率的提升，如圖1所示。

根據(jù)換擋過程是部分還是全部由換擋離合器控制，動力換擋傳動系可分為部分動力換擋傳動系和全動力換擋傳動系。部分動力換擋傳動系一部分換擋仍采用常規(guī)的機(jī)換換擋元件，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、與目前主銷的機(jī)械產(chǎn)品零件通用程度高等優(yōu)點。全動力換擋傳動系由于換擋元件全部采用濕式離合器，換擋過程控制較為復(fù)雜，是需要掌握的農(nóng)機(jī)重要控制技術(shù)之一。

圖1.主離合器  2.主變速動力換擋   3.區(qū)段換擋  4.最終傳動

圖1 部分動力換擋傳動系

圖2 雙離合動力換擋

圖2中的DCT雙離合器讓機(jī)械變速箱實現(xiàn)了動力換擋功能，DCT雙離合變速箱采用奇數(shù)擋和偶數(shù)擋分開排擋，通過切換兩個離合器實現(xiàn)動力換擋,其實質(zhì)是動力換擋技術(shù),從功能上也可實現(xiàn)全動力換擋。

2  拖拉機(jī)無級變速傳動系

無級變速CVT（Continuously Variable Transmission）即變速箱速比連續(xù)可變的一種傳動系。圖3為拖拉機(jī)主流的機(jī)械液壓無級變速傳動系（HMCVT），該傳動系是一種液壓功率流與機(jī)械功率流并聯(lián)的新型傳動形式，利用行星齒輪機(jī)構(gòu)和液壓馬達(dá)之間的配合來實現(xiàn)的，通過機(jī)械傳動實現(xiàn)傳動高效率，利用小功率的液壓元件使整個系統(tǒng)獲得了無級變速的特性。液壓傳動與機(jī)械傳動相結(jié)合實現(xiàn)液壓機(jī)械傳動無級變速，使整個傳動系統(tǒng)的傳動效率得以大大提高，是結(jié)合液壓機(jī)械各自優(yōu)點的一種傳動系。近年來，機(jī)械-電動雙功率流無級變速，串聯(lián)式混合動力電驅(qū)無級變速，純電動無級變速也應(yīng)用在拖拉機(jī)上。

無級變速傳動系克服了有級變速器固有的齒輪速比不連續(xù)的缺點，具有速比連續(xù)，傳遞動力平穩(wěn)，適應(yīng)性強(qiáng)等特點。從理論上講，無級變速傳動系由于提供了任何條件下使發(fā)動機(jī)工作在最佳經(jīng)濟(jì)性和最佳動力性工況的可能，從而能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)與整車的理想匹配，改善拖拉機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性、動力性、舒適性和排放性能。CVT由于全部采用液壓傳動控制，成本較高，控制較為復(fù)雜，制造和使用要求更高。

圖3HMCVT雙功率流傳動原理

3  動力換擋傳動系與無級變速傳動系的特點

動力換擋傳動系只是有級傳動系換擋方式的改變，通過濕式離合器進(jìn)行換擋，解決了有級換擋傳動系在換擋時的動力中斷的問題，同時也提高操縱舒適性、行車安全性等，減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度。

隨著液壓元件性能的提升和計算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，動力換擋和動力換向技術(shù)從依靠液壓反饋控制換擋過程，發(fā)展為采用傳動系電控系統(tǒng)（TCU）控制換擋過程。TCU根據(jù)換擋時負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、油溫、油壓等數(shù)據(jù)對換擋過程自動實時控制。還可實現(xiàn)與其它部件的綜合自動控制，進(jìn)一步提高操縱舒適性和工作效率，操縱舒適性與CVT相當(dāng)。

動力換擋傳動系適于負(fù)載變化大、需要經(jīng)常換擋、需要大幅減輕駕駛員勞動強(qiáng)度的場合，由于動力換擋傳動系仍為純機(jī)械傳動，與HMCVT相比，動力換擋傳動系的效率更高。

無級變速傳動系克服了有級變速器固有的齒輪速比不連續(xù)的缺點，具有速比連續(xù)，傳遞動力平穩(wěn)，適應(yīng)性強(qiáng)等特點。無級變速傳動系通過電子管理系統(tǒng)接收拖拉機(jī)運行狀況的監(jiān)測信號，對發(fā)動機(jī)、傳動系連續(xù)的電子自動控制，響應(yīng)快、控制精確，無級傳動系統(tǒng)可以根據(jù)負(fù)荷及路面狀況和發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)使車輛獲得最佳的使用性能及經(jīng)濟(jì)性，從而改善拖拉機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性、動力性。

無級變速拖拉機(jī)更適于對速度控制精確度和舒適性要求高、負(fù)載經(jīng)常變化的場合，以及需要超低速度的場合。但國內(nèi)拖拉機(jī)主要工況為農(nóng)田作業(yè)，由于液壓傳動效率低于機(jī)械傳動，無級變速拖拉機(jī)比動力換擋拖拉機(jī)傳動效率略低。

4 動力換擋傳動系與無級變速傳動系對比

動力換擋傳動系是有級純機(jī)械傳動，傳動效率高。HMCVT是一種液壓功率流與機(jī)械功率流雙流混合傳動，是一種具有功率分流匯流功能的復(fù)合傳動系統(tǒng)，通過機(jī)械傳動實現(xiàn)傳動高效率，利用小功率的液壓元件使整個系統(tǒng)獲得了無級變速的特性。由于液壓傳動效率低于機(jī)械傳動，拖拉機(jī)無級變速傳動系效率低于動力換擋傳動。

表1動力換擋傳動系與無級變速傳動系性能對比

由表1可知，兩種傳動技術(shù)各有優(yōu)勢。無級變速相比于動力換擋，更適合需要精確的速度控制配合的場合，運輸場合，更適于對舒適性、適應(yīng)性要求更高的用戶。動力換擋效率高，使用經(jīng)濟(jì)性好，對國內(nèi)主要工況為農(nóng)田作業(yè)的拖拉機(jī)來說，動力換擋更適合。

從當(dāng)前兩種傳動系的發(fā)展?fàn)顩r看，無級變速傳動系和動力換擋傳動系共存發(fā)展。無級變速傳動系將來能否取代動力換擋，關(guān)鍵還在于市場的接受程度、技術(shù)的成熟程度及用戶的需求。具有廣泛的速比變化范圍和更細(xì)密的速比分配的部分動力換擋，可以改善拖拉機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性。近年來部分動力換擋傳動系的發(fā)展趨勢，是對機(jī)械換擋（同步器）增加自動換擋控制，同時對整個傳動系應(yīng)用電子控制，實現(xiàn)了傳動系全自動換擋。采用CAN總線控制系統(tǒng)，并且將主要換擋手柄和按鈕集中在駕駛室內(nèi)的右側(cè)扶手操縱臺上，充分考慮了人性化要求，大大提高了駕駛員的操縱舒適性。這樣既沒有使動力換擋變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時又改善了動力換擋變速箱的操控性能，大大提高了動力換擋的舒適性，保持了部分動力換擋在大中功率拖拉機(jī)上的廣泛應(yīng)用。而全動力換擋隨著擋位的增加變速箱會越趨復(fù)雜，但為減少換擋沖擊、改善換擋操控的舒適性，通過程序換擋和電液控制，全動力換擋在大功率拖拉機(jī)會有重要應(yīng)用。

隨著液壓元件性能的不斷提高和電子技術(shù)的發(fā)展，通過電子管理系統(tǒng)接收拖拉機(jī)運行狀況的監(jiān)測信號，對發(fā)動機(jī)、傳動系進(jìn)行連續(xù)的電子自動控制，無級變速傳動系統(tǒng)可以根據(jù)路面狀況和發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)使車輛獲得最佳的行駛性能，從而提高拖拉機(jī)的效率和生產(chǎn)率，HMCVT也將會得到廣泛應(yīng)用。

5 結(jié)束語

（1）從技術(shù)先進(jìn)性看，動力換擋傳動系與無級變速傳動系都可以實現(xiàn)全自動換擋，采用CAN總線控制系統(tǒng)，將主要換擋手柄和按鈕集中在駕駛室內(nèi)的右側(cè)扶手操縱臺上，充分考慮了人性化要求，提高了駕駛員的操縱舒適性。無級變速拖拉機(jī)制造成本略高于動力換擋，使用經(jīng)濟(jì)性不如動力換擋拖拉機(jī)。

（2）從發(fā)展?fàn)顩r看，在現(xiàn)階段結(jié)合中國國情，動力換擋傳動系與無級變速傳動系將實現(xiàn)共存，國內(nèi)80~150馬力拖拉機(jī)以動力換向、Hi-Lo動力換擋為主；160~320馬力拖拉機(jī)以區(qū)段動力換擋、動力換向為主、無級變速傳動系也會有一定需求；320馬力以上以全動力換擋為主、區(qū)段動力換擋和無級變速會有一定需求，不同功率段的不同配置可以滿足不同用戶的需求。對目前國內(nèi)主要工況為農(nóng)田作業(yè)的拖拉機(jī)來說，動力換擋拖拉機(jī)效率更高，使用經(jīng)濟(jì)性更好，動力換擋拖拉機(jī)更適合。