拖拉機自動變速器發展現狀及關鍵技術問題

畢剛

摘要：拖拉機是我國農業生產中的重要動力機械，能夠與多種農機具結合完成耕作、播種等農業作業要求，拖拉機性能和操作便捷程度的好壞直接影響到農業生產的效率和效果。通過對拖拉機的變速器使用和發展現狀進行分析，總結了自動變速器在拖拉機應用的關鍵性技術問題。

關鍵詞：拖拉機；自動變速器；現狀；技術問題

中圖分類號：S21903文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.11.035

拖拉機在我國農業中的使用十分廣泛，隨著農村經濟的不斷發展，農村地區的基礎設施建設日漸豐富，拖拉機也以其實用性和多功能性發揮著越來越多的作用。近年來，拖拉機的生產制造技術得到了快速發展，拖拉機的工作性能和使用壽命都有了顯著的改善，但在傳動系統的技術和控制方面與發達國家相比還存在一定差距。長久以來，我國拖拉機配備的多為手動變速器，其在制造成本、效率和技術工藝等方面具備自身的優勢，但是手動變速器動力中斷、換擋困難以及對駕駛員操作水平依賴性大等缺點也是不爭的事實。因此，自動變速器成為了拖拉機發展的一個新方向。

1自動變速器發展現狀

在我國，自動變速器主要應用在汽車領域，相關技術的研究主要由高等院校、科研機構和一些汽車企業的研究所完成。在全球自動變速器技術快速發展的情況下，我國半自動變速器的研究只經歷了非常短暫的時期，就進入了全自動變速器的研制時期，盡管自動變速器在汽車上的應用已經比較成熟，但對于農業機械，尤其是拖拉機而言，其使用和匹配還存在著一定的問題，尤其在動力參數的合理設計、傳動系統的高效匹配、拖拉機作業特點的適應性、控制系統的相關功能等方面還有較大的優化空間。

2關鍵技術問題分析

2.1動力參數的設計與匹配

拖拉機工作過程中的動力性能和燃油消耗量是其性能的重要指標，盡管動力裝置和傳動系統在很大程度上影響著拖拉機的實際性能，但只具備優秀的動力和傳動裝置并不能完全獲得最佳性能的拖拉機，離合器的匹配能力也是影響拖拉機動力和經濟性的重要因素之一。在拖拉機工作的過程中，現階段的自動離合器大多只能完成常規的換擋作業，并沒有針對拖拉機的發動機和傳動系統，以及工作過程中的復雜因素進行專門的設計，導致可能出現自動變速的拖拉機在作業中動力不足或燃油消耗過高，影響實際的作業感受。

2.2離合時機的控制

由于使用自動變速箱的拖拉機，是通過電子系統控制分離與結合，良好的離合時機能夠保證拖拉機平順起步和換擋，保證離合結構使用壽命，減少農機運行過程中的零部件損壞以及提高駕駛舒適性的重要因素。拖拉機與汽車不同，起步過程的復雜情況較多，可能遇到空載、懸掛農機、耕地路面不良、土壤濕滑、與農機功能匹配等多種復雜情況，這需要離合過程有更加智慧的結合規律。離合過程的時間過長，容易導致離合結構磨損，影響使用壽命；而離合時間過短，會產生較大的沖擊與振動，影響農機尤其是柴油機的工作狀態。拖拉機變速器的離合規律，需要從我國農業生產的實際情況進行研究，通過對油門開度、離合結構主從動盤轉速以及結合量等因素的綜合檢測與分析，來獲得合理的結合速度，使變速箱的結合規律得到改善。

2.3換擋規律的設計

換擋是指拖拉機在運行過程中，通過擋位變化改變拖拉機的傳動效率和行駛速度，以保證優良的傳動與燃油綜合性能。換擋規律的合理程度直接關系到拖拉機的作業質量，因此自動變速器換擋規律應綜合考慮農村道路環境、拖拉機行駛速度、駕駛員操作便利性、油門開度等眾多因素，以滿足拖拉機在農村地區使用的多方要求。同時還應注意避免在路況不良或有較小起伏地面出現跳擋的問題，以保證拖拉機行駛的平穩性。因此，與汽車自動變速箱相比，拖拉機的換擋規律應在只考慮單一車速影響的基礎上，綜合考慮油門開度和加速度等因素的影響，以滿足復雜路況、坡道、彎道等情況農機作業的可靠性。

2.4柴油機轉速控制

在拖拉機的起步過程中，由于最初處于靜止狀態，自動變速器輸入軸的轉速為零，起步瞬間的旋轉加速度趨向于無窮大，也就出現了離合器主、從動盤轉速突增，容易出現較大沖擊和滑磨時間過長等問題。因此，為了保證拖拉機的起步性能，就必須合理的控制柴油機的轉速，保證離合結構的有效配合，盡可能的減小離合過程主動盤轉速差，在控制沖擊和減小磨損中尋找最佳匹配關系。拖拉機進行換擋時，因為換擋前軸的轉速比不同，導致離合斷開后再次接合時主從動盤轉速差很大，會產生顯著沖擊，從而影響換擋的平穩性，這就需要對柴油機的轉速進行一定的控制。

變速器作為拖拉機正常工作的核心部件，在拖拉機實際工作過程中發揮著重要作用。結合國內拖拉機自動變速器的技術水平，為保證提高農業機械生產效率、降低拖拉機污染排放，拖拉機自動變速器的推廣與普及，能夠促進農機向自動化、智能化方向發展。