拖拉機K值的三維度分析

安徽省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳

□ 盛 海

近期，在農(nóng)機購置補貼政策拖拉機產(chǎn)品分檔中，多個省份陸續(xù)增加了K值技術參數(shù)，贊譽的、疑問的、觀望的，引發(fā)農(nóng)機行業(yè)眾說紛紜。小小K值一時間成為焦點。本文試圖從技術、政策和產(chǎn)業(yè)三個維度談談對K值意義的認識。

一、K值的技術意義

K值，是拖拉機最小使用質(zhì)量與配套發(fā)動機標定功率的比值，其直觀意義是單位功率的質(zhì)量。僅僅只是用于進入補貼的參數(shù)嗎，有什么技術內(nèi)涵？

（一）K值憑什么能成為分檔參數(shù)

拖拉機主要功能有兩個：一是提供牽引力，二是提供輸出動力。又以提供牽引力為主要功能，否則就是一臺行走的發(fā)動機。拖拉機牽引力的產(chǎn)生需要兩個方面條件：內(nèi)燃機的動力經(jīng)傳動系統(tǒng)使驅(qū)動輪獲得驅(qū)動扭矩；驅(qū)動輪輪胎向后的水平作用力從而使地面對驅(qū)動輪產(chǎn)生水平反作用力。這個反作用力就是推動拖拉機向前行駛的驅(qū)動力。驅(qū)動力克服車輪滾動阻力后即得拖拉機牽引力。

通過土壤力學中的庫侖公式可得拖拉機可能發(fā)揮的最大驅(qū)動力：

式中，H—土壤對拖拉機最大驅(qū)動力；F—接地面積；c—土壤內(nèi)聚力；W—拖拉機質(zhì)量； —土壤內(nèi)摩擦角。

功率代號是拖拉機第一主參數(shù)，用戶購買拖拉機一般以功率為主要選擇參考。這個公式表明，拖拉機發(fā)動機的功率大小只代表著可能傳遞到驅(qū)動輪上的動力大小，而在發(fā)動機動力充分的情況下，決定拖拉機牽引力的其實是接地面積和承載重量。如果拖拉機質(zhì)量不足，那即使發(fā)動機有再大的輸出功率，也不足以使拖拉機產(chǎn)生足夠的牽引力。K值正是把拖拉機發(fā)動機功率與輸出牽引功率通過拖拉機質(zhì)量建立起聯(lián)系的關鍵參數(shù)。如果K值不足，則發(fā)動機輸出動力轉(zhuǎn)化為拖拉機牽引力的能力就不足。

農(nóng)業(yè)機械推廣鑒定大綱《DG/T 001—2019農(nóng)業(yè)輪式和履帶拖拉機》規(guī)定，發(fā)動機功率轉(zhuǎn)化為最大牽引功率的比例不能低于75%，那些K值較低動力轉(zhuǎn)化能力不足的拖拉機確實是通過了鑒定。通過庫侖公式可分析其原因，第一，GB/T 3871.9— 2006《農(nóng)業(yè)拖拉機 試驗規(guī)程 第 9部分 :牽引功率試驗》規(guī)定拖拉機牽引性能試驗是在“清潔、水平、干燥，接縫應盡可能少的混凝土路面或柏油碎石路面”進行，土壤內(nèi)聚力c和土壤內(nèi)摩擦角 有充分保證；第二，增加拖拉機的設計配重和輪胎配重以增大W；第三，使用高撓度低氣壓的輪胎以加大接地面積F。過大的拖拉機前后配重，會使拖拉機底盤在使用中的受力狀況惡化，這也是很多文章提到的拖拉機強度不足帶來的種種早期失效原因；而拖拉機實際使用土壤條件千變?nèi)f化，勉強通過鑒定的拖拉機適應能力較差，不能在土壤內(nèi)摩擦角較小的農(nóng)田正常發(fā)力。所以很多用戶常常反映，“大馬拉小車”的拖拉機工作無力的情況，從事動力輸出帶動旋耕作業(yè)還湊合，深翻深松就力不從心了。綜合考慮國內(nèi)拖拉機的技術水平，對同樣動力的輪式拖拉機，K值大小可以作為識別是“真漢子”還是“假把式”的參考，因此K值成為補貼技術參數(shù)可謂實至名歸。

（二）K值的技術局限

在肯定K值技術意義的同時，也要看到其局限性。一是K值并不能全面反映拖拉機的質(zhì)量水平；二是K值存在一個合理范圍，并不是K值越大就必然產(chǎn)生更大的牽引動力。

通過轉(zhuǎn)換庫侖公式，得到單位功率最大驅(qū)動力公式：

式中，N—發(fā)動機功率；K—拖拉機使用質(zhì)量與配套發(fā)動機標定功率比值。

在砂性土壤條件下，土壤內(nèi)聚力較小。在砂上內(nèi)聚力c為0時，即全部牽引力都依賴車輛重量產(chǎn)生，K值作用較為突出。在粘性土壤條件下，土壤內(nèi)摩擦角較小，使車輛重量作用降低。在泥漿中 為0，牽引力產(chǎn)生完全依靠車輛輪胎接地面積以及土壤內(nèi)聚力產(chǎn)生，這時K值的作用就微乎其微了。這就是為什么在泥漿水中，發(fā)動機動力再大也只能打滑的原因。一味增加車輛重量來提高K值，也會使車輛行駛滾動阻力加大，并不能獲得更大的牽引動力。

總體分析，我國南北地區(qū)各類土壤耕地條件差異較大，在北方旱地應使用較大K值的拖拉機，在南方土壤水分含量較高的耕地，尤其是水田作業(yè)選擇K值稍低、高胎紋、大接地面的拖拉機更為適合。在國際知名的農(nóng)機品牌中K值低于45（kg/kw）的輪式拖拉機是鮮見的。我國各省份根據(jù)地域情況，把補貼分檔參數(shù)K值定在37—45范圍，應該是一個合理的起步要求。

至此明確，K值可以表征拖拉機在驅(qū)動扭矩充分的條件下，主要性能牽引力的實際產(chǎn)出能力。雖然隨著材料科學的發(fā)展，結構強度困難度在下降，曾經(jīng)作為設計輔助使用的結構參數(shù)K值也在變化，但是在國家實施農(nóng)機購置補貼政策環(huán)境下，K值又發(fā)揮了新的政策意義。

二、K值的政策意義

（一）有效治理“大馬拉小車”現(xiàn)象

補貼分檔參數(shù)中增加K值的直接作用就是限制“大馬拉小車”類拖拉機進入補貼范圍。近年來，此類產(chǎn)品涉嫌違規(guī)套騙財政資金，誤導農(nóng)民購買低質(zhì)農(nóng)機，對購機補貼政策環(huán)境、農(nóng)機工業(yè)和農(nóng)機市場正常秩序都產(chǎn)生了不良影響，必須下猛藥治理。相信這次全國范圍內(nèi)推出較嚴格的K值措施，能有效叫停“大馬拉小車”現(xiàn)象，遏制住這種圍獵購機補貼政策的生產(chǎn)銷售模式，從“治標”入手，向“治本”努力。

（二）強化購機補貼政策支持引導方向

設置K值進一步政策意義，再一次凸顯了農(nóng)機購置補貼政策的始終如一，繼續(xù)引導作用，加速先進適用綠色高效農(nóng)機化技術和農(nóng)機產(chǎn)品的推廣應用，支持農(nóng)機產(chǎn)品技術創(chuàng)新，決不能讓“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象在農(nóng)機行業(yè)發(fā)生。設置K值，給誠信經(jīng)營的生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造了相對公平的市場競爭環(huán)境，也保障了購機補貼農(nóng)戶的根本利益。

（三）顯現(xiàn)不斷自我完善的購機補貼政策機制

拖拉機分檔參數(shù)設置K值的過程，是農(nóng)機購置補貼政策自我完善的又一次延續(xù)。隨著購機補貼政策環(huán)境的不斷變化，補貼范圍、補貼分檔、補貼比例、補貼參數(shù)的大小歷經(jīng)多次調(diào)整，始終圍繞政策設計目標，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和購機農(nóng)民的需要。而K值則更進一步，從技術角度入手解決政策存在的問題。農(nóng)機鑒定機構和農(nóng)機管理部門深度協(xié)同，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部與各省市步調(diào)一致高水準實施農(nóng)機購置補貼，展現(xiàn)了農(nóng)機購置補貼政策自我完善能力的進一步提升。

三、K值對農(nóng)機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意義

K值的設置無疑是一個重要標志，傳遞出“十四五”時期在農(nóng)機化產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的一些信號。

（一）有利于農(nóng)機化高質(zhì)高效發(fā)展

隨著國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施，我國農(nóng)業(yè)機械化進入“兩全兩高”發(fā)展階段，當務之急是推廣高端智能、綠色高效機械化技術裝備。拖拉機是最具代表性的農(nóng)機產(chǎn)品，“十二五”時期解決了拖拉機數(shù)量問題，2015年保有量超過2300萬臺；“十三五”時期解決產(chǎn)品結構問題，2020年大中馬力拖拉機產(chǎn)量超過35萬臺，是小型拖拉機的2倍。在“十四五”時期，必須解決高質(zhì)高效發(fā)展問題，不能滿足于“有機可用”，要向“有好機用”階段邁進。但愿拖拉機K值能成為推動農(nóng)機行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新起點。

（二）有利于農(nóng)機行業(yè)科技創(chuàng)新

農(nóng)機制造業(yè)科技創(chuàng)新能力不強，除了基礎薄弱等眾多原因外，在部分企業(yè)中一直存在著“產(chǎn)品設計拿來主義”“營銷鉆政策空子”的發(fā)展思路，這無疑是走不通的歧路。但少數(shù)攪局者，讓有心做產(chǎn)品、著力搞創(chuàng)新的企業(yè)心神不寧，帶壞了整個行業(yè)風氣。拖拉機行業(yè)問題最為突出，大量新進企業(yè)并沒有致力于農(nóng)機科技創(chuàng)新，而產(chǎn)品低水平重復現(xiàn)象卻越演越烈。拖拉機K值的出現(xiàn)，對于引導農(nóng)機行業(yè)科技創(chuàng)新具有積極意義。農(nóng)機制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級

（三）有利于

合理設置K值，可以適當提高拖拉機行業(yè)進入補貼的門檻。K值不達標的企業(yè)，要么轉(zhuǎn)型升級，要么產(chǎn)品流入K值要求較低的部分省份，可以阻斷一批低端、同質(zhì)、重復，低技術含量、拼補貼價格的生產(chǎn)企業(yè)，促進一批企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，提高產(chǎn)品研發(fā)、資源配置、人才培養(yǎng)和市場營銷等企業(yè)管理水平。這一辦法同樣適用于其它各類農(nóng)機產(chǎn)品，通過合理設置補貼分檔、補貼技術參數(shù)和補貼率等手段，讓技術相對落后、保有量明顯過多、需求量衰退的農(nóng)機產(chǎn)品退出補貼范圍，引導農(nóng)機制造業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級步伐。Θ