對(duì)于“CVT(無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器)技術(shù)”我們并不陌生,因?yàn)樗呀?jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域,走進(jìn)了千家萬(wàn)戶,讓“駕駛汽車”這個(gè)技術(shù)活變得越來(lái)越簡(jiǎn)單。但是,對(duì)于農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)而言,它是我們力爭(zhēng)攻破和發(fā)展的“卡脖子”技術(shù),是農(nóng)機(jī)先進(jìn)技術(shù)的代名詞。
以拖拉機(jī)CVT技術(shù)為例,因拖拉機(jī)的農(nóng)機(jī)生產(chǎn)作業(yè)屬性,其在技術(shù)層面更加復(fù)雜。其傳遞動(dòng)力不是通過(guò)車用的鋼帶傳遞,而是利用機(jī)械和液壓通過(guò)動(dòng)力分流、合流來(lái)實(shí)現(xiàn)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力在輸入端一部分通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)另外一部分通過(guò)液壓傳動(dòng),最后兩路動(dòng)力通過(guò)行星架、太陽(yáng)輪和齒圈等三元件實(shí)現(xiàn)動(dòng)力合流,最終傳遞到拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪上。通過(guò)調(diào)整液壓泵或者是馬達(dá)的斜盤角度來(lái)實(shí)現(xiàn)換向或者速度的改變,并最終在整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。
拖拉機(jī)CVT技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)成熟,但我國(guó)卻仍處于攻克階段,處于發(fā)展初期。當(dāng)前,我國(guó)多數(shù)農(nóng)機(jī)企業(yè)把這項(xiàng)技術(shù)或相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品列為發(fā)展重點(diǎn)或規(guī)劃重點(diǎn),以我國(guó)拖拉機(jī)企業(yè)為例,頭部企業(yè),如中國(guó)一拖、濰柴雷沃在此方面投入了較大的精力去攻克,目前已有商品化的產(chǎn)品陸續(xù)上市中,同時(shí)一些二線品牌也有產(chǎn)品正在被推出,2023年,國(guó)產(chǎn)CVT拖拉機(jī)相繼涌現(xiàn)。
對(duì)于中國(guó)農(nóng)機(jī)企業(yè),CVT技術(shù)意味著什么?
企業(yè)實(shí)力的有力證明
CVT技術(shù)是中國(guó)農(nóng)機(jī)全行業(yè)領(lǐng)域攻克的卡脖子難題,對(duì)于農(nóng)機(jī)技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要。擁有CVT拖拉機(jī)制造能力是很多國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)企業(yè)的夢(mèng)想,這是一個(gè)有絕對(duì)高度的門檻,擁有CVT技術(shù)就意味擁有競(jìng)爭(zhēng)未來(lái)市場(chǎng)的入場(chǎng)券。
作為農(nóng)機(jī)企業(yè)的引領(lǐng)者,中國(guó)一拖和濰柴雷沃率先推出了擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CVT拖拉機(jī)產(chǎn)品,一舉打破國(guó)外壟斷,率領(lǐng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)邁上新臺(tái)階。
中國(guó)一拖依托“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃,2011年開始CVT拖拉機(jī)開發(fā),研制的LW4004 CVT拖拉機(jī)于2016年亮相國(guó)家“十二五”科技創(chuàng)新成就展。之后又拓展開發(fā)出LW2304 CVT拖拉機(jī)參加了2021年“中國(guó)國(guó)際農(nóng)業(yè)機(jī)械展會(huì)”。
東方紅LW2304輪式拖拉機(jī)采用完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代拖拉機(jī)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系,速比連續(xù),動(dòng)力傳遞平穩(wěn),操作舒適性好,無(wú)需換擋可實(shí)現(xiàn)連續(xù)變速控制,車速可實(shí)現(xiàn)50km/h;具有手動(dòng)、自動(dòng)以及PTO等三種控制模式,操縱簡(jiǎn)單,有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2021年“中國(guó)國(guó)際農(nóng)業(yè)機(jī)械展會(huì)”,濰柴雷沃重工也推出了首款CVT拖拉機(jī)——P7000 240馬力CVT智能拖拉機(jī)。作為中國(guó)首款商業(yè)化CVT智能拖拉機(jī),采用的濰柴自主研發(fā)的CVT無(wú)級(jí)變速動(dòng)力傳動(dòng)總成,匯集多區(qū)段雙行星匯流高效傳動(dòng)系技術(shù)、一體式泵馬達(dá)液壓變速單元高效傳動(dòng)技術(shù)、CVT動(dòng)力總成控制技術(shù)等多項(xiàng)核心技術(shù),實(shí)現(xiàn)全作業(yè)區(qū)段的無(wú)級(jí)調(diào)速;針對(duì)特定工況的定制化動(dòng)力傳動(dòng)控制策略,可選田間模式、運(yùn)輸模式,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)定速巡航,實(shí)現(xiàn)最佳動(dòng)力性和最佳燃油經(jīng)濟(jì)性的完美結(jié)合,綜合作業(yè)效率提升30%,綜合燃油消耗降低10%;閉芯負(fù)載敏感液壓系統(tǒng),實(shí)時(shí)反饋,高效響應(yīng),滿足各種復(fù)合作業(yè)需求;搭載無(wú)人駕駛系統(tǒng),滿足高精度智能作業(yè)需求。
行業(yè)潛力深遠(yuǎn)的表現(xiàn)
2023年被行業(yè)人士稱作是中國(guó)拖拉機(jī)的“CVT元年”。之所以被稱為CVT元年,是因?yàn)槲覀儾粌H看到一線品牌的CVT拖拉機(jī)更看到了二線品牌的。同時(shí),讓我們看到了未來(lái)CVT拖拉機(jī)在中國(guó)快速發(fā)展的繁榮前景。
5月份新疆國(guó)際農(nóng)機(jī)展上以濰柴雷沃為代表的國(guó)產(chǎn)CVT拖拉機(jī)批量推向市場(chǎng);在10月份的武漢全國(guó)農(nóng)機(jī)展上,更是CVT和ECVT拖拉機(jī)產(chǎn)品系列化矩陣開始成形,在經(jīng)歷了各種外資卡脖子的困難境遇之后,國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)行業(yè)終于開始迎來(lái)了CVT時(shí)代。
我們不僅看到了由中國(guó)一拖推出的擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CVT變速箱拖拉機(jī)LW3204、LW2404,濰柴雷沃220-380馬力CVT系列智能拖拉機(jī)全系列等一線產(chǎn)品;還有實(shí)力新秀柳工,其搭載E-CVT變速箱的LT3504拖拉機(jī)和搭載靜壓傳動(dòng)CVT變速箱(HST900)的鉸接式拖拉機(jī)3604隆重面市;更有二線品牌推出的CVT拖拉機(jī)產(chǎn)品,如寧波奔野通過(guò)和北京理工的合作將CVT變速箱搭載到130馬力級(jí)的拖拉機(jī)產(chǎn)品中;再如英軒重工YX3004 8HEV為混合動(dòng)力CVT拖拉機(jī),其搭載的變速箱系統(tǒng)是和柳工3504拖拉機(jī)搭載一樣的來(lái)自玉柴集團(tuán)的E-CVT系列變速箱。
在不斷升級(jí)的拖拉機(jī)市場(chǎng)環(huán)境下,CVT拖拉機(jī)產(chǎn)品的推出不僅是填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)CVT拖拉機(jī)的市場(chǎng)空白,提升了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,更是生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ捏w現(xiàn)。
進(jìn)入智能裝備產(chǎn)業(yè)競(jìng)技場(chǎng)的必備條件
CVT的連續(xù)調(diào)速和無(wú)制動(dòng)停車功能是無(wú)人駕駛智能農(nóng)機(jī)的核心優(yōu)勢(shì),因?yàn)闊o(wú)人駕駛對(duì)速度、加速度和制動(dòng)有著精確的控制需求。例如耕地作業(yè),無(wú)人駕駛拖拉機(jī)需要在各種不同的地形和條件下工作執(zhí)行路徑規(guī)劃或動(dòng)態(tài)避障等任務(wù),無(wú)論是犁耕還是耙地,曲線還是調(diào)頭,停車還是避障,拖拉機(jī)都必須能夠快速地對(duì)速度進(jìn)行精準(zhǔn)微動(dòng)控制以保持穩(wěn)定。同時(shí)在生產(chǎn)作業(yè)時(shí),無(wú)人駕駛拖拉機(jī)經(jīng)常需要在一段時(shí)間內(nèi)維持恒定的速度或在特定的點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的加速或減速。CVT的設(shè)計(jì)使其能夠提供這種穩(wěn)定和連續(xù)的速度控制,而無(wú)需頻繁地改變擋位或?qū)?dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行其他調(diào)整,從而提高工作的準(zhǔn)確性和效率。
在精準(zhǔn)作業(yè)應(yīng)用中,尤其是播種、施肥、噴藥等作業(yè)工況,拖拉機(jī)速度的變化可能對(duì)作業(yè)質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響,CVT對(duì)車速的高動(dòng)態(tài)精細(xì)化控制對(duì)于提高作業(yè)質(zhì)量至關(guān)重要。例如,使用拖拉機(jī)帶噴霧機(jī)為作物噴灑農(nóng)藥或肥料時(shí),拖拉機(jī)的速度必須與噴嘴的流量精確匹配,以確保土地每部分獲得適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)分配。如果車速響應(yīng)不夠快或控制不精確,可能導(dǎo)致農(nóng)藥分布不均,從而影響糧食等農(nóng)作物生產(chǎn)。
隨著精準(zhǔn)作業(yè)與無(wú)人駕駛需求的增長(zhǎng),CVT線控底盤在無(wú)人駕駛系統(tǒng)中發(fā)揮的關(guān)鍵作用更趨明顯,因此生產(chǎn)企業(yè)具備CVT拖拉機(jī)生產(chǎn)技術(shù)便具有了進(jìn)入智能裝備產(chǎn)業(yè)競(jìng)技場(chǎng)的必備條件。
雖然我國(guó)自主CVT農(nóng)機(jī)發(fā)展才剛剛開始,但可以預(yù)見(jiàn)的是,在農(nóng)機(jī)智能化發(fā)展的大趨勢(shì)下,CVT技術(shù)將成為農(nóng)機(jī)企業(yè)立足的基本條件之一。