進口大馬力拖拉機技術探討

自20世紀90年代以來，全球的拖拉機工業(yè)在創(chuàng)新發(fā)展中取得了令人矚目的成就，產品更新速度加快，產品系列化進一步完善。歐美等發(fā)達國家的公司通過兼并重組形成了具有較強市場競爭力的強勢團體，擁有完善的產品系列，特別是大馬力拖拉機技術已經十分成熟。

國內拖拉機技術經過多年的發(fā)展，產品系列也在逐步完善，但大馬力拖拉機產品尚處于起步摸索階段，因而在大馬力拖拉機技術這一領域還存在著很大的差距。

目前，新型進口大馬力拖拉機產品大量采用了機電液一體化、智能化技術，使拖拉機產品的功能和性能大幅度地提高；增壓中冷發(fā)動機、高壓共軌、全液壓轉向、濕式離合器、動力換擋傳動技術、CVT傳動技術、靜液壓制動、多擋動力輸出、大流量分配器、可調舒適型座椅、可調方向盤、數(shù)字組合儀表等技術已經在進口大馬力拖拉機上普遍使用；同時，以工程塑料、奧貝球鐵、蠕墨球鐵為代表的新材料在進口大馬力拖拉機上也得到了廣泛的應用。

1 發(fā)動機技術

新型進口大馬力拖拉機為滿足歐四及以上排放，發(fā)動機普遍采用電控高壓共軌、4氣門技術和SCR等后處理技術。4氣門技術，氣門面積增加使氣流更充足，增加燃燒效率。噴油嘴在活塞頂部正中，燃油直接以霧狀噴入活塞燃燒室，可以使燃油空氣混合更好。電控高壓共軌技術，共用燃油供應，供油壓力高達160～200 MPa，電控燃油噴射，主要由高壓泵、軌道箱和電控噴油器組成。電控高壓共軌的優(yōu)點：

（1）功率、壓力與發(fā)動機轉速無關，在低轉速時即可有高的扭矩。

（2）高壓軌道箱對壓力具有保持作用，可使發(fā)動機快速響應突變的負荷。

（3）噴射精度提高和霧化效果好，可使燃油經濟性提高。

（4）噪聲低，排放低。

新型進口大馬力發(fā)動機具有先進的管理系統(tǒng)，普遍采用can-bus總線控制，變速箱或者整車系統(tǒng)自動或自適應控制發(fā)動機的轉速，連續(xù)監(jiān)控發(fā)動機的負荷，在動力輸出時可提高發(fā)動機的輸出率，各種符合傳感器信息的共享，使發(fā)動機控制在根據整車實時的負荷情況進行有效且準確的控制，扭矩超過設定值時，使扭矩增加。

2 傳動系統(tǒng)

全動力換擋變速箱已經成為新型進口大馬力拖拉機的標準裝備，液壓無級傳動得到廣泛應用。電控動力換擋變速箱可根據車輛當前的負荷情況、車速情況實時計算最佳的擋位；為滿足農機具不同作業(yè)速度需要，采用先進的換擋裝置，變速箱ECU接到整車VCU控制信號，自動執(zhí)行換擋動作，確保車輛一直工作在效率最佳的擋位上。

CVT變速箱則根據車輛和發(fā)動機的負荷情況，完美的貼合發(fā)動機功率特性曲線，確保傳動系傳遞動力的平穩(wěn)和柔和，同時最大限度的減少擋位更換對于發(fā)動機形成的動力沖擊。操縱及顯示裝置都經過良好的人機工程設計，，在操作的舒適性、方便性、駕駛室密封性、駕駛室懸掛等方面，當今的大馬力拖拉機以及做得很好，絲毫不比乘用車差。

PTO（動力輸出）采用前后橋驅動與制動，為適應配置不同農具的動力配套需要，PTO采用前后動力輸出軸，以及可變速的后動力輸出軸配置。同時前后動力輸出均采用比例電磁閥控制的濕式多片離合器來傳遞動力；另外隨著作業(yè)要求的不同，后動力輸出軸均采用多擋位設計，以滿足作業(yè)的多樣性要求。

3 液壓系統(tǒng)

目前進口大馬力拖拉機的液壓系統(tǒng)按其功能分為供油系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、低壓系統(tǒng)、液壓轉向與潤滑系統(tǒng)。

（1）供油系統(tǒng)。由于限壓式變量柱塞油泵的自吸能力差，設有供油泵系統(tǒng)，包括吸油過濾器及旁通閥、供油泵、溢流安全閥、出油口過濾器及旁通閥等。供油泵輸出壓力油，經出油口過濾器過濾后，輸送給限壓式變量油泵，在供油泵系統(tǒng)油路設有溢流安全閥，使供給限1t式變量油泵多余的油溢回油箱，維持穩(wěn)定的供油壓力和流量。

（2）高壓系統(tǒng)。高壓系統(tǒng)主要用于拖拉機后懸掛裝置液壓控制、前懸掛裝置液壓控制、液壓輸出、拖車制動控制等工作裝置的液壓操縱。高壓系統(tǒng)采用限壓式變量柱塞油泵，可以減少不必要的功率消耗。系統(tǒng)由液壓輸出控制閥、負荷傳感、附加的液壓輸出控制閥供油管、負荷傳感器梭形閥、全液壓轉向機、限壓式變量柱塞油泵及供油泵、安裝在中間的液壓輸出控制閥、前懸掛控制油缸、前懸掛控制閥、拖車制動閥、減壓閥、后懸掛裝置升降油缸和液壓懸掛裝置力調節(jié)電磁閥等組成。

（3）低壓系統(tǒng)。低壓系統(tǒng)主要用于傳動系統(tǒng)的換擋離合器與制動器的操縱，實現(xiàn)換擋離合器的結合與分離操縱，用于負載變速箱傳動軸軸承的潤滑等。在動力換擋系統(tǒng)中，為了減少沖擊，以及在換擋過程中使液壓控制的離合器或制動器的接合和分離銜接時平穩(wěn)，在系統(tǒng)中采用蓄能器緩沖裝置，在負載換擋過程起緩沖作用。

低壓系統(tǒng)組成分為傳動系統(tǒng)的換擋離合器與制動器的操縱和傳動軸軸承潤滑系統(tǒng)。傳動系統(tǒng)的換擋離合器與制動器的操縱系統(tǒng)主要包括，負載變速箱換擋離合器、獨立動力輸出軸離合器、潤滑控制閥與制動器、后差速鎖離合器、動力輸出離合器與控制閥、前輪驅動離合器和前差速鎖離合器等。后差速鎖離合器與前差速鎖離合器用一個電磁閥控制，實現(xiàn)同步差速鎖。

（4）液壓轉向與潤滑系統(tǒng)。拖拉機液壓轉向系統(tǒng)由供油泵、轉向計量馬達、油缸和優(yōu)先閥等組成。轉向系統(tǒng)供油泵優(yōu)先供給轉向系統(tǒng)用油后再通過優(yōu)先閥供給潤滑系統(tǒng)進行潤滑，潤滑系統(tǒng)設有系統(tǒng)安全閥，維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。潤滑系統(tǒng)主要是傳動系統(tǒng)的軸承與軸頸、齒輪、離合器和制動器摩擦片之間等部位的潤滑、冷卻，利用液壓系統(tǒng)的液壓油泵供油。

4 智能控制系統(tǒng)

所謂智能控制系統(tǒng)是指新型進口大馬力拖拉機，普遍應用的一種先進自動控制技術．其應用主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）性能監(jiān)測及數(shù)據采集處理系統(tǒng)主要控制拖拉機的常規(guī)參數(shù)，如發(fā)動機轉速、機油壓力和溫度、燃油量、電壓等；同時也控制隨機工作性能參數(shù)，如實際行駛速度、發(fā)動機轉速、滑轉率、動力輸出軸轉速、作業(yè)面積、作業(yè)效率及工作時間等。還具有優(yōu)化駕駛操縱方案，故障診斷和報警，前驅動、差速鎖和動力輸出軸自動控制等功能。

（2）液壓懸掛調節(jié)控制系統(tǒng)具有提高反應靈敏度，提升下降速率，實現(xiàn)力、位混合或浮動等方式的自動精確控制功能。

（3）變速箱及傳動系控制系統(tǒng)可實現(xiàn)增扭器、正倒擋機構、前驅動、差速鎖、動力輸出等電—液操縱和自動控制。

（4）衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)GIS與衛(wèi)星遙感系統(tǒng)RS實現(xiàn)大馬力拖拉機的無人駕駛、全自動化作業(yè)。

另外，新型進口大馬力拖拉機在駕駛舒適性、整機造型、外觀質量等方面也尤為重視。首先，駕駛室方面采用大尺寸門窗，舒適的臺階和抓手，超舒適的駕駛員減振座椅，位置可按駕駛員要求調整，方向盤高度和角度可調，并帶記憶功能；高性能空調系統(tǒng)安裝在駕駛室地板下，有效降低駕駛室內噪聲分貝；所有傳動、液壓懸掛操縱裝置等全部集中在操縱臺右側，便于駕駛員操作，在駕駛室中通過計算機屏幕可隨時顯示拖拉機工作狀態(tài)和作業(yè)效率。

拖拉機總體配置緊湊、線形流暢、沖壓件平整光滑，覆蓋件造型美觀；油漆的耐磨、耐熱、耐光照和耐腐蝕性好，光澤牢固持久、色彩搭配協(xié)調。

5 小結

總體而言，我國的大馬力拖拉機整體仍處于起步階段，部分系列產品也已經投放市場。所以，對于新型進口大馬力拖拉機，無論是整機的技術，還是細節(jié)品質的用心，尤其是在動力換擋傳動系、CVT傳動系、液壓系統(tǒng)、人機工程等方面都有明顯的差距，進口拖拉機許多地方值得我們借鑒和學習。

大馬力拖拉機是一種機械裝備技術密集型產品，同時也是一個國家裝備技術水平的重要標志之一，作為中國的農機人，我們的大馬力拖拉機技術依然任重而道遠。