我國拖拉機(jī)技術(shù)與國外發(fā)達(dá)國家有著較大差距，我國還能否迎頭趕上，有沒有實(shí)現(xiàn)彎道超車的可能，采用什么技術(shù)或者什么類型的新能源拖拉機(jī)才能迎頭趕上？本次，就個(gè)人認(rèn)知聊聊這個(gè)問題。

1、拖拉機(jī)換擋經(jīng)歷了哪些技術(shù)？

拖拉機(jī)出現(xiàn)100多年來，經(jīng)歷了漫長的發(fā)展，其制造技術(shù)和使用性能，發(fā)生了翻天覆地的變化。拖拉機(jī)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，表現(xiàn)在多個(gè)方面，例如動(dòng)力的充足性，運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，變速的平順性，使用的經(jīng)濟(jì)性，以及駕駛的舒適性等等。就拿變速換擋來說，是拖拉機(jī)技術(shù)發(fā)展過程中貫穿始終的問題。多少年來，拖拉機(jī)采用齒輪換擋。開始的時(shí)候使用齒輪直接換擋，掛擋或換擋時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)打齒現(xiàn)象。后來，人們發(fā)明了同步器，即嚙合套換擋，基本解決了換擋時(shí)打齒的問題，使得換擋操作省力和迅速，還可以防止誤操作，保證了換擋的安全性。由于換擋時(shí)要踩離合器切斷動(dòng)力，比較麻煩不說，還會(huì)使拖拉機(jī)換擋過程中存在卡頓現(xiàn)象。為此，人們又發(fā)明了動(dòng)力換擋技術(shù)。動(dòng)力換擋變速箱由多個(gè)離合器和摩擦片組成，駕駛員通過電液控制單元，來控制變速箱內(nèi)各個(gè)離合器的分離與接合，從而在不切斷動(dòng)力的情況下實(shí)現(xiàn)擋位的切換。這就使得拖拉機(jī)換擋更方便，而且擋位數(shù)大幅度增加，大大方便了拖拉機(jī)配套各種農(nóng)機(jī)具進(jìn)行農(nóng)田作業(yè)。自動(dòng)擋拖拉機(jī)是通過一個(gè)連續(xù)可變的傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，這種系統(tǒng)能夠在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變傳動(dòng)比。無級(jí)變速箱允許拖拉機(jī)在不同的作業(yè)條件下自動(dòng)調(diào)整傳動(dòng)比，以保持發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳燃油效率的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行。這種連續(xù)變速的能力，使得拖拉機(jī)能夠在不同的負(fù)載和速度下保持高效的運(yùn)行，這就使得拖拉機(jī)自動(dòng)化程度和作業(yè)效率得以極大提高。實(shí)際上，我國全面普及同步器換擋沒幾年時(shí)間，而國外拖拉機(jī)技術(shù)卻早已實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換擋和自動(dòng)擋。而我國的動(dòng)力換擋和自動(dòng)擋拖拉機(jī)在市場(chǎng)上剛出現(xiàn)沒幾年，還不太成熟，這就是我國拖拉機(jī)技術(shù)落后的差距。

2、新能源拖拉機(jī)可能是我們?nèi)孚s超的機(jī)會(huì)

跟在國外先進(jìn)水平的后面，即使緊緊追趕也趕不上。因?yàn)槟銓W(xué)到一點(diǎn)有一點(diǎn)進(jìn)步，人家又向前走了不少，差距不但不能縮小，可能還會(huì)越拉越大。就動(dòng)力換擋技術(shù)來說，我們2009年提出重型拖拉機(jī)概念，并召開全國會(huì)議推廣普及動(dòng)力換擋拖拉機(jī)技術(shù)，到現(xiàn)在15年過去了，國內(nèi)動(dòng)力換擋技術(shù)的拖拉機(jī)還是不太成熟，在目前的拖拉機(jī)補(bǔ)貼銷量數(shù)據(jù)中，動(dòng)力換擋拖拉機(jī)補(bǔ)貼銷量就能說明問題。然而，我國在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的反超，給農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)一個(gè)非常重要的啟示：新能源拖拉機(jī)是我國趕超國外先進(jìn)水平的方向和機(jī)會(huì)。提到新能源拖拉機(jī)，我們第一想到的可能是電動(dòng)拖拉機(jī)。其實(shí)，我國已經(jīng)或正在嘗試的新能源拖拉機(jī)，已經(jīng)有純電動(dòng)拖拉機(jī)、混合動(dòng)力拖拉機(jī)和燃料電池拖拉機(jī)等多種類型。個(gè)人認(rèn)為，混合動(dòng)力拖拉機(jī)可能是新能源拖拉機(jī)反超的方向和機(jī)會(huì)。就個(gè)人認(rèn)知，從長遠(yuǎn)的發(fā)展角度看，串聯(lián)插電式或增程式混合動(dòng)力拖拉機(jī)，將來可能更有優(yōu)勢(shì)，更有可能成為我國拖拉機(jī)技術(shù)跨躍式發(fā)展的類型，因?yàn)檫@種新能源拖拉機(jī)可柴可電，自動(dòng)化程度可大幅提升，甚至有可能做成“傻瓜型拖拉機(jī)”，方便農(nóng)民機(jī)手使用?？赡苡腥藫?dān)心這種類型的拖拉機(jī)投入大，成本高，怕農(nóng)民不能接受。其實(shí)，不必?fù)?dān)心，因?yàn)橹袊酥灰獣?huì)做的東西，就能夠把價(jià)格降下來，特別是量大了以后，很快就會(huì)變成“白菜價(jià)”。就我們這么多聰明能干的農(nóng)機(jī)人，只要能做出來，有市場(chǎng)需求，降低成本根本不叫事！

3、新能源拖拉機(jī)最具潛力的機(jī)型新能源

拖拉機(jī)有多種類型，我們要選一款符合我國的國情，特別是要適合我國拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)的機(jī)型。個(gè)人認(rèn)為，新能源拖拉機(jī)也可以參照新能源汽車來分類，即可以分為純電動(dòng)拖拉機(jī)、混合動(dòng)力拖拉機(jī)和燃料電池拖拉機(jī)。其中混合動(dòng)力拖拉機(jī)按發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電池的聯(lián)接方式可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式，新能源拖拉機(jī)有插電式和增程式兩種機(jī)型。個(gè)人認(rèn)為，就拖拉機(jī)性能、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、制造成本和使用方便性等綜合考慮，串聯(lián)插電式混合動(dòng)力拖拉機(jī)，以及增程式混合動(dòng)力拖拉機(jī)可能是未來發(fā)展方向，比較適合作為重點(diǎn)攻關(guān)的機(jī)型加以關(guān)注。

串聯(lián)混合動(dòng)力拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

串聯(lián)混合動(dòng)力拖拉機(jī)工作原理如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)形成一個(gè)發(fā)電機(jī)組，可以直接供給電動(dòng)機(jī)通過變速箱驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)行走，也可以為動(dòng)力電池組進(jìn)行充電；動(dòng)力電池組與電動(dòng)機(jī)通過變速箱也可以驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)行走。也就是說，這個(gè)類型的拖拉機(jī)的動(dòng)力可柴可電，也就是可外插電源對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行充電，作為電動(dòng)拖拉機(jī)，也可以使用柴油機(jī)做動(dòng)力，比較靈活，而且續(xù)程較長，不受充電樁建設(shè)等影響。個(gè)人認(rèn)知，如果把串聯(lián)混合動(dòng)力拖拉機(jī)的變速箱去掉，用輪邊電機(jī)取代上述電動(dòng)機(jī)，就成為了增程式混合動(dòng)力拖拉機(jī)。這種拖拉機(jī)取消了變速箱和差速器等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如果能夠保證拖拉機(jī)的性能，則具有極強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?，有可能?huì)成為未來全面發(fā)展的機(jī)型。

4、聯(lián)合攻關(guān)控制系統(tǒng)最為關(guān)鍵

個(gè)人感覺，發(fā)展新能源拖拉機(jī)不是一個(gè)拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)的事情，因?yàn)樾履茉赐侠瓩C(jī)涉及到很多產(chǎn)業(yè)，不但涉及發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)等硬件設(shè)備，還涉及機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)及其耦合等傳動(dòng)技術(shù)，以及控制系統(tǒng)等軟件設(shè)備。特別是發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池組的配合以及傳動(dòng)的控制技術(shù)，涉及自動(dòng)控制、人工智能、集成電路甚至芯片等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，要取得新能源拖拉機(jī)的成功，必然要求拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)與成熟的新能源汽車產(chǎn)業(yè)，以及人工智能和芯片等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來，甚至需要聯(lián)合攻關(guān)，才能提高成功的機(jī)會(huì)和提升攻關(guān)效率。因此，有關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)盡早籌劃，這可能是拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)趕超的唯一途徑和機(jī)會(huì)。本文目的是做新能源拖拉機(jī)科普宣傳，限于個(gè)人認(rèn)知，差錯(cuò)在所難免，還請(qǐng)有關(guān)專家指教。謝謝！