拖拉机自动变速器发展现状及关键技术问题

毕刚

摘要：拖拉機是我国农业生产中的重要动力机械，能够与多种农机具结合完成耕作、播种等农业作业要求，拖拉机性能和操作便捷程度的好坏直接影响到农业生产的效率和效果。通过对拖拉机的变速器使用和发展现状进行分析，总结了自动变速器在拖拉机应用的关键性技术问题。

关键词：拖拉机；自动变速器；现状；技术问题

中图分类号：S21903文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.11.035

拖拉机在我国农业中的使用十分广泛，随着农村经济的不断发展，农村地区的基础设施建设日渐丰富，拖拉机也以其实用性和多功能性发挥着越来越多的作用。近年来，拖拉机的生产制造技术得到了快速发展，拖拉机的工作性能和使用寿命都有了显著的改善，但在传动系统的技术和控制方面与发达国家相比还存在一定差距。长久以来，我国拖拉机配备的多为手动变速器，其在制造成本、效率和技术工艺等方面具备自身的优势，但是手动变速器动力中断、换挡困难以及对驾驶员操作水平依赖性大等缺点也是不争的事实。因此，自动变速器成为了拖拉机发展的一个新方向。

1自动变速器发展现状

在我国，自动变速器主要应用在汽车领域，相关技术的研究主要由高等院校、科研机构和一些汽车企业的研究所完成。在全球自动变速器技术快速发展的情况下，我国半自动变速器的研究只经历了非常短暂的时期，就进入了全自动变速器的研制时期，尽管自动变速器在汽车上的应用已经比较成熟，但对于农业机械，尤其是拖拉机而言，其使用和匹配还存在着一定的问题，尤其在动力参数的合理设计、传动系统的高效匹配、拖拉机作业特点的适应性、控制系统的相关功能等方面还有较大的优化空间。

2关键技术问题分析

2.1动力参数的设计与匹配

拖拉机工作过程中的动力性能和燃油消耗量是其性能的重要指标，尽管动力装置和传动系统在很大程度上影响着拖拉机的实际性能，但只具备优秀的动力和传动装置并不能完全获得最佳性能的拖拉机，离合器的匹配能力也是影响拖拉机动力和经济性的重要因素之一。在拖拉机工作的过程中，现阶段的自动离合器大多只能完成常规的换挡作业，并没有针对拖拉机的发动机和传动系统，以及工作过程中的复杂因素进行专门的设计，导致可能出现自动变速的拖拉机在作业中动力不足或燃油消耗过高，影响实际的作业感受。

2.2离合时机的控制

由于使用自动变速箱的拖拉机，是通过电子系统控制分离与结合，良好的离合时机能够保证拖拉机平顺起步和换挡，保证离合结构使用寿命，减少农机运行过程中的零部件损坏以及提高驾驶舒适性的重要因素。拖拉机与汽车不同，起步过程的复杂情况较多，可能遇到空载、悬挂农机、耕地路面不良、土壤湿滑、与农机功能匹配等多种复杂情况，这需要离合过程有更加智慧的结合规律。离合过程的时间过长，容易导致离合结构磨损，影响使用寿命；而离合时间过短，会产生较大的冲击与振动，影响农机尤其是柴油机的工作状态。拖拉机变速器的离合规律，需要从我国农业生产的实际情况进行研究，通过对油门开度、离合结构主从动盘转速以及结合量等因素的综合检测与分析，来获得合理的结合速度，使变速箱的结合规律得到改善。

2.3换挡规律的设计

换挡是指拖拉机在运行过程中，通过挡位变化改变拖拉机的传动效率和行驶速度，以保证优良的传动与燃油综合性能。换挡规律的合理程度直接关系到拖拉机的作业质量，因此自动变速器换挡规律应综合考虑农村道路环境、拖拉机行驶速度、驾驶员操作便利性、油门开度等众多因素，以满足拖拉机在农村地区使用的多方要求。同时还应注意避免在路况不良或有较小起伏地面出现跳挡的问题，以保证拖拉机行驶的平稳性。因此，与汽车自动变速箱相比，拖拉机的换挡规律应在只考虑单一车速影响的基础上，综合考虑油门开度和加速度等因素的影响，以满足复杂路况、坡道、弯道等情况农机作业的可靠性。

2.4柴油机转速控制

在拖拉机的起步过程中，由于最初处于静止状态，自动变速器输入轴的转速为零，起步瞬间的旋转加速度趋向于无穷大，也就出现了离合器主、从动盘转速突增，容易出现较大冲击和滑磨时间过长等问题。因此，为了保证拖拉机的起步性能，就必须合理的控制柴油机的转速，保证离合结构的有效配合，尽可能的减小离合过程主动盘转速差，在控制冲击和减小磨损中寻找最佳匹配关系。拖拉机进行换挡时，因为换挡前轴的转速比不同，导致离合断开后再次接合时主从动盘转速差很大，会产生显著冲击，从而影响换挡的平稳性，这就需要对柴油机的转速进行一定的控制。

变速器作为拖拉机正常工作的核心部件，在拖拉机实际工作过程中发挥着重要作用。结合国内拖拉机自动变速器的技术水平，为保证提高农业机械生产效率、降低拖拉机污染排放，拖拉机自动变速器的推广与普及，能够促进农机向自动化、智能化方向发展。