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本文導讀目錄：

1、拖拉機功率大就一定先進嗎？建立技術水平評價體系至關重要！

2、拖拉機加油門方向很輕松，小油門直接摸不動怎么回事？

3、拖拉機動力換擋傳動系與無級變速傳動系技術對比

拖拉機功率大就一定先進嗎？建立技術水平評價體系至關重要！ ♂

拖拉機功率大就一定先進嗎？建立技術水平評價體系至關重要！

農業(yè)機械化是衡量一個國家農業(yè)現代化水平的重要標志。我國作為農業(yè)大國，農業(yè)現代化是農業(yè)發(fā)展的出路。近年來，隨著我國經濟發(fā)展和農業(yè)作業(yè)方式的轉變，在國家強農惠農政策的帶動下，我國農業(yè)機械化取得了巨大成績。

2017年，全國農機總動力近10億kW，全國農作物耕種收綜合機械化率超過66%，農業(yè)生產方式由人畜力為主進入機械作業(yè)為主的歷史新階段。

拖拉機作為主要的農業(yè)機械化生產動力源，是應用最普遍的農業(yè)機械，在農業(yè)生產中占據核心地位，拖拉機產量占主要農機產品總產量的55%以上。從一定程度上講，拖拉機技術水平直接影響整個農業(yè)機械化的先進程度，直接影響農業(yè)現代化的整體進程。

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

國內外拖拉機技術水平差距

1. 國外情況

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

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

小型拖拉機主流配置同步器換擋，中大型拖拉機大多數采用靜液壓傳動（HST）技術，換擋過程快速、平穩(wěn)；普遍采用數顯功能豐富的多功能儀表，中大型拖拉機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；駕駛室舒適性強，操縱裝置集中布置，并實現電控化操作，噪聲小。

2. 國內情況

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

起初以仿制英國和前蘇聯(lián)拖拉機為主，20世紀90年代中后期進入自主設計和生產階段。進入21世紀以來，在國家農機購置補貼政策的拉動下，我國農機工業(yè)快速發(fā)展，拖拉機產銷量不斷增加，大型化趨勢日益顯著，擁有自主知識產權的產品也越來越多，但是與國外產品相比，整體水平還有不小的差距。

如有些主流產品雖然達到了“國Ⅲ”排放標準，但是技術路線多種多樣，不利于技術再次升級；小型拖拉機主流配置是滑動齒輪換擋，同步器換擋技術在44.1kW（60hp）以下拖拉機上還基本沒有采用；中大型拖拉機除極少數企業(yè)外，基本沒有配置動力換擋技術；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。

拖拉機技術水平評價的意義

拖拉機技術水平提升的前提是對產品進行科學有效的技術評價，準確區(qū)分其技術水平等級，對國家制定政策、用戶選擇購機和企業(yè)產品開發(fā)都可以提供重要的技術支撐。

1. 為制定差異化引導政策提供技術支撐

農機購置補貼是國家的強農惠農政策之一，2004年出臺以來，支持強度持續(xù)加大，惠及范圍不斷擴大。特別是黨的十八大以來的5年，中央財政累計安排農機購置補貼資金1116億元，補貼各類農機具1840多萬臺（套），其中大中型拖拉機超過200萬臺，基本實現了“機器換人”的目標。

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

隨著《中國制造2025》國家戰(zhàn)略的提出，推動我國農機制造業(yè)轉型升級，促進我國由農機制造大國向農機制造強國轉變，按技術先進性進行差異化農機購置補貼，無疑是對轉型升級高效引導的一條捷徑。既然存在差異，就需要對產品的技術水平評價區(qū)分等級，為政策的制定實施提供技術保障。

2. 為用戶購機提供科學引導

隨著農業(yè)現代化進程的加快、農業(yè)產業(yè)化的推進，我國的農業(yè)生產和組織形式發(fā)生了巨大變化，呈現出產業(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，開始出現大量以農業(yè)生產經營為主的農業(yè)（農機）合作社，農機具的操作和使用者不再是傳統(tǒng)農民，他們對農業(yè)機械的舒適性和先進性都提出了更高的要求。但許多農業(yè)機械結構復雜，并不能直觀地分別出其結構差異。

以拖拉機為例，能看見的僅僅是其外觀，而柴油機技術、傳動系結構、行走系結構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品的使用。

如果建立科學的評價體系來判定拖拉機的技術水平，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提供參考。

3. 為企業(yè)開發(fā)產品提供依據

企業(yè)開發(fā)產品需要市場定位，新開發(fā)的產品需要對比當前行業(yè)的普遍技術水平，如果沒有統(tǒng)一的評價標準，就無法準確地衡量。

目前國內有超過150家拖拉機企業(yè)生產2000多個型號的拖拉機產品，但是大多數同功率段產品結構雷同，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發(fā)展方向，無法主動進行技術更新，只能保持從眾狀態(tài)。另外，由于不能有效區(qū)分產品技術水平等級，多數企業(yè)不愿投入，只是等待個別大企業(yè)研發(fā)升級然后進行照搬照抄，從而造成同質化趨勢嚴重。

因此，有必要建立科學的評價體系來評價拖拉機的技術水平，設置技術遞進層級，便于比較企業(yè)自身技術與行業(yè)先進技術的差距，引導企業(yè)優(yōu)化其既有產品，并開發(fā)新產品。

總結

建立科學有效的拖拉機技術水平評價體系，將對政府差異化農機購置補貼政策的制定、農機用戶理性購機和農機市場的合理化分級起到積極的作用，對從結構上區(qū)分國內外拖拉機技術水平，為企業(yè)產品升級提供技術參考，對我國農業(yè)機械化和農機工業(yè)的發(fā)展都具有積極的意義。

文章來源：2018年11期《農業(yè)機械》

原標題：建立拖拉機技術水平評價體系的重要性

投稿郵箱：nyjx@263.net

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拖拉機動力換擋傳動系與無級變速傳動系技術對比 ♂

拖拉機動力換擋傳動系與無級變速傳動系技術對比

1  拖拉機動力換擋傳動系

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)實現傳動系的不間斷換擋、換向操作，即在拖拉機帶負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輕松完成復雜的各種作業(yè)過程，不僅大大降低了操作難度和勞動強度，而且還大大地提高了作業(yè)質量，從而實現了作業(yè)效率的提升，如圖1所示。

根據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)的機換換擋元件，具有結構簡單、制造容易、與目前主銷的機械產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雜，是需要掌握的農機重要控制技術之一。

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雙離合器讓機械變速箱實現了動力換擋功能，DCT雙離合變速箱采用奇數擋和偶數擋分開排擋，通過切換兩個離合器實現動力換擋,其實質是動力換擋技術,從功能上也可實現全動力換擋。

2  拖拉機無級變速傳動系

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為拖拉機主流的機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械功率流并聯(lián)的新型傳動形式，利用行星齒輪機構和液壓馬達之間的配合來實現的，通過機械傳動實現傳動高效率，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。液壓傳動與機械傳動相結合實現液壓機械傳動無級變速，使整個傳動系統(tǒng)的傳動效率得以大大提高，是結合液壓機械各自優(yōu)點的一種傳動系。近年來，機械-電動雙功率流無級變速，串聯(lián)式混合動力電驅無級變速，純電動無級變速也應用在拖拉機上。

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)，適應性強等特點。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)動機工作在最佳經濟性和最佳動力性工況的可能，從而能夠實現發(fā)動機與整車的理想匹配，改善拖拉機的燃油經濟性、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度。

隨著液壓元件性能的提升和計算機控制技術的應用，動力換擋和動力換向技術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根據換擋時負荷、轉速、油溫、油壓等數據對換擋過程自動實時控制。還可實現與其它部件的綜合自動控制，進一步提高操縱舒適性和工作效率，操縱舒適性與CVT相當。

動力換擋傳動系適于負載變化大、需要經常換擋、需要大幅減輕駕駛員勞動強度的場合，由于動力換擋傳動系仍為純機械傳動，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)，適應性強等特點。無級變速傳動系通過電子管理系統(tǒng)接收拖拉機運行狀況的監(jiān)測信號，對發(fā)動機、傳動系連續(xù)的電子自動控制，響應快、控制精確，無級傳動系統(tǒng)可以根據負荷及路面狀況和發(fā)動機工作狀態(tài)使車輛獲得最佳的使用性能及經濟性，從而改善拖拉機的燃油經濟性、動力性。

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

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械傳動，傳動效率高。HMCVT是一種液壓功率流與機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合傳動系統(tǒng)，通過機械傳動實現傳動高效率，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械傳動，拖拉機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、適應性要求更高的用戶。動力換擋效率高，使用經濟性好，對國內主要工況為農田作業(yè)的拖拉機來說，動力換擋更適合。

從當前兩種傳動系的發(fā)展狀況看，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，關鍵還在于市場的接受程度、技術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密的速比分配的部分動力換擋，可以改善拖拉機的動力性和經濟性。近年來部分動力換擋傳動系的發(fā)展趨勢，是對機械換擋（同步器）增加自動換擋控制，同時對整個傳動系應用電子控制，實現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的右側扶手操縱臺上，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構復雜，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上的廣泛應用。而全動力換擋隨著擋位的增加變速箱會越趨復雜，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會有重要應用。

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

5 結束語

（1）從技術先進性看，動力換擋傳動系與無級變速傳動系都可以實現全自動換擋，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的右側扶手操縱臺上，充分考慮了人性化要求，提高了駕駛員的操縱舒適性。無級變速拖拉機制造成本略高于動力換擋，使用經濟性不如動力換擋拖拉機。

（2）從發(fā)展狀況看，在現階段結合中國國情，動力換擋傳動系與無級變速傳動系將實現共存，國內80~150馬力拖拉機以動力換向、Hi-Lo動力換擋為主；160~320馬力拖拉機以區(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。對目前國內主要工況為農田作業(yè)的拖拉機來說，動力換擋拖拉機效率更高，使用經濟性更好，動力換擋拖拉機更適合。