建國(guó)初期，為了解決四萬(wàn)萬(wàn)五千人的吃飯問題，共和國(guó)締造者提出了“農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化”的著名論斷，新中國(guó)拖拉機(jī)工業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。70 年來(lái)，隨著拖拉機(jī)工業(yè)從無(wú)到有、從小到大，產(chǎn)品核心技術(shù)也經(jīng)歷了從克隆式引進(jìn)、消化吸收到整合國(guó)際資源自主創(chuàng)新的發(fā)展歷程；更可喜的是，近年來(lái)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原始創(chuàng)新有所突破，不斷為拖拉機(jī)工業(yè)注入創(chuàng)新活力。拖拉機(jī)制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步經(jīng)歷了“三個(gè)臺(tái)階”。在建國(guó)70周年之際，回眸新中國(guó)拖拉機(jī)核心技術(shù)的發(fā)展歷程，歷代拖拉機(jī)人不畏艱險(xiǎn)坎坷前行；展望未來(lái)，前程光明，催人奮進(jìn)。由于筆者水平有限，文中難免有謬誤之處，敬請(qǐng)同行、前輩批評(píng)指正。

臺(tái)階一：克隆引進(jìn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)

多年前，作為中國(guó)一拖年輕的技術(shù)人員，筆者有幸參加了對(duì)烏克蘭哈爾科夫拖拉機(jī)廠、白俄羅斯明斯克拖拉機(jī)廠的考察和技術(shù)交流，這兩個(gè)廠分別是前蘇聯(lián)的履帶拖拉機(jī)和輪式拖拉機(jī)生產(chǎn)基地。雖初次到訪，卻毫無(wú)陌生感。仔細(xì)端詳這兩個(gè)廠，從廠區(qū)規(guī)劃到廠房建筑風(fēng)格，從工藝布局到工藝裝備，幾乎和當(dāng)時(shí)的中國(guó)一拖雷同，甚至廠區(qū)大門，也和驚人的相似。驚詫之余，同行的老領(lǐng)導(dǎo)告訴筆者，這兩個(gè)廠，就是當(dāng)初中國(guó)一拖的對(duì)口援建單位，中國(guó)一拖是克隆版，這里是中國(guó)一拖核心技術(shù)的發(fā)源地。

從一五期間起步的拖拉機(jī)工業(yè)，一切從零開始，為了盡快建成自己的制造體系，采取了完全克隆的技術(shù)路線，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造工藝，包括廠房建筑和區(qū)劃，都嚴(yán)格按援建方技術(shù)要求執(zhí)行，技術(shù)人員幾乎是在蘇聯(lián)專家手把手的幫助下，逐漸熟悉和掌握了以滑動(dòng)齒輪換擋為標(biāo)志的第一代拖拉機(jī)核心技術(shù)。當(dāng)時(shí)的代表性產(chǎn)品有：東方紅—54 履帶拖拉機(jī)、東方紅—28 輪式拖拉機(jī)和鐵牛—55 輪式拖拉機(jī)。

客觀地講，一五期間這種克隆式的技術(shù)引進(jìn)，迅速成功地實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的飛躍。在此基礎(chǔ)上，自己的技術(shù)團(tuán)隊(duì)不懈努力，進(jìn)行了多種國(guó)外樣機(jī)的測(cè)繪、仿制和適應(yīng)性改進(jìn)，不斷延伸拖拉機(jī)功率范圍，拓寬產(chǎn)品系列，從而奠定了今天我國(guó)拖拉機(jī)核心技術(shù)基礎(chǔ)。

臺(tái)階二：消化吸收同步器換擋技術(shù)

上世紀(jì)80年代初，乘改革開放的春風(fēng)，以同步器換擋為標(biāo)志的第二代拖拉機(jī)核心技術(shù)的引進(jìn)工作開始起步，國(guó)家有關(guān)部門決定引進(jìn)FIAT90系列3 個(gè)機(jī)型。從傳動(dòng)技術(shù)來(lái)講，同步器換擋變速器采用斜齒輪傳動(dòng)，大大提高了承載能力和可靠性，減少了換擋沖擊，降低了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)尺寸更加緊湊，可以滿足較多檔位需求，具有滑動(dòng)齒輪換擋不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

引進(jìn)項(xiàng)目開始進(jìn)行得十分順利。雙方技術(shù)人員進(jìn)行了深入交流，中方按協(xié)議派多批次技術(shù)人員到意大利實(shí)習(xí)和培訓(xùn)，產(chǎn)品技術(shù)資料和部分制造裝備逐步到位安裝調(diào)試。然而，就在產(chǎn)品試制就要開始的關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)，因?yàn)?989年政治風(fēng)波，意方和中方的技術(shù)交流戛然而止，所有后續(xù)技術(shù)資料和工藝裝備停止提供。這種變故始料未及，項(xiàng)目向何處去，中國(guó)一拖經(jīng)過(guò)反復(fù)討論，決定獨(dú)自繼續(xù)完成項(xiàng)目目標(biāo)。然而，接下來(lái)一個(gè)個(gè)攔路虎接踵而至。

首先是標(biāo)準(zhǔn)問題。由于歷史原因，中國(guó)一拖采用的是前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)體系，這與FIAT 技術(shù)采用的歐美標(biāo)準(zhǔn)體系有明顯差異，為了完成標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，技術(shù)人員對(duì)項(xiàng)目涉及的三百多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)逐條核對(duì)，認(rèn)真分析，加以取舍，最終完成了新老標(biāo)準(zhǔn)無(wú)縫對(duì)接。

其次是材料問題。由于項(xiàng)目所需的特殊鋼材西方禁運(yùn)，技術(shù)人員先從分析鋼材成分入手，選擇國(guó)內(nèi)現(xiàn)有近似的材料，在大量性能試驗(yàn)后以備代用；如果沒有就請(qǐng)鋼廠合作“開小灶”，其中的難度可想而知。

最棘手的是工藝技術(shù)。一些特殊零件，需要專有加工工藝和技術(shù)訣竅，失去專家技術(shù)指導(dǎo)，一切都需要自己探索。有一個(gè)典型的例子是，主離合器碟形彈簧制造，由于不掌握材料和熱處理工藝問題，第一批生產(chǎn)出來(lái)后，合格零件不到百分之一。本人親歷了這個(gè)項(xiàng)目的攻關(guān)，經(jīng)過(guò)數(shù)十批次、上千個(gè)零件、數(shù)萬(wàn)條數(shù)據(jù)的篩選，終于得到比較滿意的結(jié)果。在這個(gè)項(xiàng)目中的如此實(shí)例，比比皆是。經(jīng)過(guò)艱苦努力，80 馬力同步器換擋拖拉機(jī)終于研制成功并批量投產(chǎn)，第二代拖拉機(jī)核心制造技術(shù)取得突破。

FIAT90系列機(jī)型的引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新，應(yīng)具有我國(guó)拖拉機(jī)技術(shù)進(jìn)步里程碑地位。在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品研發(fā)人員做了大量再創(chuàng)新工作，開發(fā)出系列大型、重型同步器換擋拖拉機(jī)，并根據(jù)市場(chǎng)需求，不斷改進(jìn)拓寬產(chǎn)品系列，標(biāo)志著我們完全掌握了第二代拖拉機(jī)核心技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)大中拖拉機(jī)的主流產(chǎn)品，基本都是基于同步器換擋這一技術(shù)平臺(tái)。

臺(tái)階三：協(xié)同創(chuàng)新動(dòng)力換擋技術(shù)

2003 年，中國(guó)一拖在啟動(dòng) 180 馬力輪式拖拉機(jī)研發(fā)項(xiàng)目時(shí)，正式提出了預(yù)研動(dòng)力換擋拖拉機(jī)的意見，并在 2006 年正式啟動(dòng)。

動(dòng)力換擋項(xiàng)目研發(fā)，與前兩次技術(shù)引進(jìn)完全不同，采取利用國(guó)際研發(fā)資源聯(lián)合研發(fā)、自主創(chuàng)新的模式進(jìn)行。拖拉機(jī)整機(jī)咨詢服務(wù)、全部概念設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系負(fù)荷試驗(yàn)的初始標(biāo)定和在拖拉機(jī)上繼續(xù)進(jìn)行的標(biāo)定由外方完成；方案設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)、樣機(jī)制造裝配、所有改動(dòng)的功能試驗(yàn)和所有可靠性試驗(yàn)、田間試驗(yàn)由中國(guó)一拖完成，外方提供支持服務(wù)。

與交鑰匙工程相比，這種合作方法獲益甚多。一是產(chǎn)品研發(fā)人員可以深入開發(fā)過(guò)程細(xì)節(jié)，真正掌握核心技術(shù)；二是工藝研發(fā)人員實(shí)時(shí)跟進(jìn)，有利于后期的商品化；三是樣機(jī)試制在國(guó)內(nèi)，試制中的制造技術(shù)和工藝方法對(duì)以后的生產(chǎn)實(shí)踐具有指導(dǎo)意義；四是通過(guò)項(xiàng)目和外方專家充分交流，可以打造一支我們自己的技術(shù)隊(duì)伍。

應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，動(dòng)力換擋當(dāng)時(shí)對(duì)我方來(lái)說(shuō)只是一個(gè)技術(shù)概念，具體到拖拉機(jī)研發(fā)上，采用何種結(jié)構(gòu)形式、多少個(gè)區(qū)段、速度范圍、控制方法，以及整機(jī)的人機(jī)工程、機(jī)組的控制、各種輸出、燈光及視野、安全與防護(hù)等等，決定了產(chǎn)品開發(fā)的輸入條件。雙方團(tuán)隊(duì)在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，予以逐一確認(rèn)。

回顧研發(fā)過(guò)程，如果說(shuō)動(dòng)力換擋拖拉機(jī)的設(shè)計(jì)是從零開始，是一個(gè)逐步深入、學(xué)習(xí)提高的過(guò)程，那么，整個(gè)拖拉機(jī)的試制則是一個(gè)問題錯(cuò)綜復(fù)雜、充滿懸念和不定因素的探索之旅。由于我方現(xiàn)行制造工藝和基礎(chǔ)工業(yè)水平的限制，在外方看來(lái)，不成問題的小事都成了研發(fā)進(jìn)程中的羈絆，從第一臺(tái)傳動(dòng)系TM0號(hào)開始，因設(shè)計(jì)、零件制造、裝配、清潔度等原因，裝配——拆卸——清洗——再裝配，這樣的循環(huán)進(jìn)行了不下50次，以至于參加試制的年輕技師摸到一個(gè)零件就能準(zhǔn)確的說(shuō)出它的功能和安裝位置，其中的艱辛難以言表。

2010年底，試驗(yàn)樣機(jī)送抵奧地利測(cè)試，中間又幾經(jīng)波折，直到2013 年中終于完成整機(jī)試驗(yàn)，達(dá)到性能要求。這又是一個(gè)里程碑，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)自主品牌取得了動(dòng)力換擋拖拉機(jī)核心技術(shù)的突破。

研發(fā)工作并沒有就此止步，在此技術(shù)平臺(tái)基礎(chǔ)上，中國(guó)一拖完全自主開發(fā)的300 馬力動(dòng)力換擋拖拉機(jī)、400 馬力無(wú)級(jí)變速拖拉機(jī)相繼問世，表明自主品牌主流核心技術(shù)基本與國(guó)際同步。更為可喜的是，在項(xiàng)目的帶動(dòng)下，一些國(guó)內(nèi)零部件供應(yīng)商近年來(lái)加盟動(dòng)力換擋變速器、換擋離合器的研發(fā)，這必將為自主品牌動(dòng)力換擋拖拉機(jī)的發(fā)展增添新的助推劑。

活齒無(wú)級(jí)變速技術(shù)或?qū)⒘肀偌夹g(shù)路線

從拖拉機(jī)技術(shù)進(jìn)步看，動(dòng)力換擋和機(jī)械液壓雙功率流無(wú)級(jí)變速技術(shù)是目前國(guó)際上主流的拖拉機(jī)核心技術(shù)。為了滿足低速、大扭矩、復(fù)雜工況對(duì)拖拉機(jī)性能的要求，在中高端機(jī)型中，重型拖拉機(jī)的動(dòng)力換擋和機(jī)械液壓無(wú)級(jí)變速器為主要技術(shù)路線，技術(shù)門檻高，制造難度大，價(jià)格昂貴；中小馬力拖拉機(jī)以靜液壓驅(qū)動(dòng)為主要技術(shù)路線，功率損失大，犧牲部分效率。這兩條技術(shù)路線的先天不足，正在成為全球拖拉機(jī)行業(yè)發(fā)展的天花板。

遺憾的是，自主品牌雖然取得了動(dòng)力換擋核心技術(shù)的突破，但關(guān)鍵的電液控制元件還壟斷在幾家西方公司，不僅價(jià)格昂貴，供貨渠道也不能保障，特別是在目前經(jīng)貿(mào)摩擦日益加劇的情況下，隨時(shí)有斷供危險(xiǎn)。正是這兩因素，也是造成目前動(dòng)力換擋產(chǎn)品成本居高不下的原因，極大地影響了市場(chǎng)推推廣。

可期的是，近年來(lái)，一種由中國(guó)人原創(chuàng)的活齒無(wú)級(jí)變速技術(shù)，有可能給拖拉機(jī)傳動(dòng)技術(shù)帶來(lái)顛覆性的變革。簡(jiǎn)單地講，活齒無(wú)級(jí)變速在形式上與傳統(tǒng)CVT 相似，通過(guò)主從動(dòng)錐盤槽寬的變化實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，關(guān)鍵區(qū)別在于扭矩的傳遞方式?；铨X無(wú)級(jí)變速扭矩的傳遞由一條齒形鏈和一個(gè)被稱為“活齒單元”的部件完成，通俗地講，它的齒是“一死一活”，“死齒”指的就是傳動(dòng)鏈條上的鏈齒，“活齒”則指的是“活齒單元”上的一個(gè)個(gè)非常薄的可移動(dòng)滑片，在同鏈齒接觸時(shí)，這些滑片會(huì)由于壓力發(fā)生移動(dòng)與鏈齒嚙合，由此實(shí)現(xiàn)扭矩的傳遞；當(dāng)活齒單元與鏈條脫離時(shí)，在離心力的作用下，滑片會(huì)被甩到壓縮前的位置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位；行駛中需要速比發(fā)生改變時(shí)，活齒無(wú)級(jí)變速也會(huì)同傳統(tǒng)CVT一樣通過(guò)錐盤運(yùn)動(dòng)改變V形槽的寬度，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)變化。

其意義在于，活齒無(wú)級(jí)變速技術(shù)的出現(xiàn)，為自主品牌開辟了一條全新的技術(shù)路線，該技術(shù)在拖拉機(jī)以及其他非道路行走機(jī)械中如果能成功應(yīng)用，有著其他技術(shù)路線無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。從原理上看，活齒傳動(dòng)在傳遞扭矩的過(guò)程中沒有齒面滑移，受力情況更類似于鍵傳動(dòng)，活齒主要是承受剪切力，因而具有重負(fù)荷工作的先天優(yōu)勢(shì)；活齒無(wú)級(jí)變速核心部件結(jié)構(gòu)緊湊，可與變速器輪系進(jìn)行各種不同方式的組合，從而實(shí)現(xiàn)較寬范圍的傳動(dòng)比，適應(yīng)各馬力段拖拉機(jī)的使用要求；從傳動(dòng)方式上看，活齒無(wú)級(jí)變速是純機(jī)械傳動(dòng)，既避開了傳統(tǒng) CVT 的摩擦損失，也沒有液壓損失，單級(jí)傳動(dòng)效率可達(dá)96%以上；避開了其他技術(shù)路線復(fù)雜的電液控制系統(tǒng)，以簡(jiǎn)約的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的換擋策略，具有更高的可靠性基礎(chǔ)。

由于拖拉機(jī)的復(fù)雜作業(yè)工況，要求其具有較大的扭矩儲(chǔ)備，變速器作為轉(zhuǎn)動(dòng)系中的核心部件，更是首當(dāng)其沖。因?yàn)閯?dòng)力換擋和無(wú)級(jí)變速技術(shù)掌握在西方公司手里，自主品牌作為后來(lái)者，面臨關(guān)鍵技術(shù)壁壘突破的門檻較高。因此，筆者認(rèn)為，活齒無(wú)級(jí)變速技術(shù)在拖拉機(jī)和所有非道路移動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用，或?qū)⒘肀脔鑿?，有著光明的前景?/p>