拖拉機(jī)自動變速器發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問題

畢剛

摘要：拖拉機(jī)是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要動力機(jī)械，能夠與多種農(nóng)機(jī)具結(jié)合完成耕作、播種等農(nóng)業(yè)作業(yè)要求，拖拉機(jī)性能和操作便捷程度的好壞直接影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和效果。通過對拖拉機(jī)的變速器使用和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，總結(jié)了自動變速器在拖拉機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵性技術(shù)問題。

關(guān)鍵詞：拖拉機(jī)；自動變速器；現(xiàn)狀；技術(shù)問題

中圖分類號：S21903文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.11.035

拖拉機(jī)在我國農(nóng)業(yè)中的使用十分廣泛，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，農(nóng)村地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日漸豐富，拖拉機(jī)也以其實(shí)用性和多功能性發(fā)揮著越來越多的作用。近年來，拖拉機(jī)的生產(chǎn)制造技術(shù)得到了快速發(fā)展，拖拉機(jī)的工作性能和使用壽命都有了顯著的改善，但在傳動系統(tǒng)的技術(shù)和控制方面與發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距。長久以來，我國拖拉機(jī)配備的多為手動變速器，其在制造成本、效率和技術(shù)工藝等方面具備自身的優(yōu)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(diǎn)也是不爭的事實(shí)。因此，自動變速器成為了拖拉機(jī)發(fā)展的一個新方向。

1自動變速器發(fā)展現(xiàn)狀

在我國，自動變速器主要應(yīng)用在汽車領(lǐng)域，相關(guān)技術(shù)的研究主要由高等院校、科研機(jī)構(gòu)和一些汽車企業(yè)的研究所完成。在全球自動變速器技術(shù)快速發(fā)展的情況下，我國半自動變速器的研究只經(jīng)歷了非常短暫的時(shí)期，就進(jìn)入了全自動變速器的研制時(shí)期，盡管自動變速器在汽車上的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，但對于農(nóng)業(yè)機(jī)械，尤其是拖拉機(jī)而言，其使用和匹配還存在著一定的問題，尤其在動力參數(shù)的合理設(shè)計(jì)、傳動系統(tǒng)的高效匹配、拖拉機(jī)作業(yè)特點(diǎn)的適應(yīng)性、控制系統(tǒng)的相關(guān)功能等方面還有較大的優(yōu)化空間。

2關(guān)鍵技術(shù)問題分析

2.1動力參數(shù)的設(shè)計(jì)與匹配

拖拉機(jī)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(biāo)，盡管動力裝置和傳動系統(tǒng)在很大程度上影響著拖拉機(jī)的實(shí)際性能，但只具備優(yōu)秀的動力和傳動裝置并不能完全獲得最佳性能的拖拉機(jī)，離合器的匹配能力也是影響拖拉機(jī)動力和經(jīng)濟(jì)性的重要因素之一。在拖拉機(jī)工作的過程中，現(xiàn)階段的自動離合器大多只能完成常規(guī)的換擋作業(yè)，并沒有針對拖拉機(jī)的發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)，以及工作過程中的復(fù)雜因素進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致可能出現(xiàn)自動變速的拖拉機(jī)在作業(yè)中動力不足或燃油消耗過高，影響實(shí)際的作業(yè)感受。

2.2離合時(shí)機(jī)的控制

由于使用自動變速箱的拖拉機(jī)，是通過電子系統(tǒng)控制分離與結(jié)合，良好的離合時(shí)機(jī)能夠保證拖拉機(jī)平順起步和換擋，保證離合結(jié)構(gòu)使用壽命，減少農(nóng)機(jī)運(yùn)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(jī)與汽車不同，起步過程的復(fù)雜情況較多，可能遇到空載、懸掛農(nóng)機(jī)、耕地路面不良、土壤濕滑、與農(nóng)機(jī)功能匹配等多種復(fù)雜情況，這需要離合過程有更加智慧的結(jié)合規(guī)律。離合過程的時(shí)間過長，容易導(dǎo)致離合結(jié)構(gòu)磨損，影響使用壽命；而離合時(shí)間過短，會產(chǎn)生較大的沖擊與振動，影響農(nóng)機(jī)尤其是柴油機(jī)的工作狀態(tài)。拖拉機(jī)變速器的離合規(guī)律，需要從我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行研究，通過對油門開度、離合結(jié)構(gòu)主從動盤轉(zhuǎn)速以及結(jié)合量等因素的綜合檢測與分析，來獲得合理的結(jié)合速度，使變速箱的結(jié)合規(guī)律得到改善。

2.3換擋規(guī)律的設(shè)計(jì)

換擋是指拖拉機(jī)在運(yùn)行過程中，通過擋位變化改變拖拉機(jī)的傳動效率和行駛速度，以保證優(yōu)良的傳動與燃油綜合性能。換擋規(guī)律的合理程度直接關(guān)系到拖拉機(jī)的作業(yè)質(zhì)量，因此自動變速器換擋規(guī)律應(yīng)綜合考慮農(nóng)村道路環(huán)境、拖拉機(jī)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(jī)在農(nóng)村地區(qū)使用的多方要求。同時(shí)還應(yīng)注意避免在路況不良或有較小起伏地面出現(xiàn)跳擋的問題，以保證拖拉機(jī)行駛的平穩(wěn)性。因此，與汽車自動變速箱相比，拖拉機(jī)的換擋規(guī)律應(yīng)在只考慮單一車速影響的基礎(chǔ)上，綜合考慮油門開度和加速度等因素的影響，以滿足復(fù)雜路況、坡道、彎道等情況農(nóng)機(jī)作業(yè)的可靠性。

2.4柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制

在拖拉機(jī)的起步過程中，由于最初處于靜止?fàn)顟B(tài)，自動變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速為零，起步瞬間的旋轉(zhuǎn)加速度趨向于無窮大，也就出現(xiàn)了離合器主、從動盤轉(zhuǎn)速突增，容易出現(xiàn)較大沖擊和滑磨時(shí)間過長等問題。因此，為了保證拖拉機(jī)的起步性能，就必須合理的控制柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證離合結(jié)構(gòu)的有效配合，盡可能的減小離合過程主動盤轉(zhuǎn)速差，在控制沖擊和減小磨損中尋找最佳匹配關(guān)系。拖拉機(jī)進(jìn)行換擋時(shí)，因?yàn)閾Q擋前軸的轉(zhuǎn)速比不同，導(dǎo)致離合斷開后再次接合時(shí)主從動盤轉(zhuǎn)速差很大，會產(chǎn)生顯著沖擊，從而影響換擋的平穩(wěn)性，這就需要對柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行一定的控制。

變速器作為拖拉機(jī)正常工作的核心部件，在拖拉機(jī)實(shí)際工作過程中發(fā)揮著重要作用。結(jié)合國內(nèi)拖拉機(jī)自動變速器的技術(shù)水平，為保證提高農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率、降低拖拉機(jī)污染排放，拖拉機(jī)自動變速器的推廣與普及，能夠促進(jìn)農(nóng)機(jī)向自動化、智能化方向發(fā)展。