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我国农机企业应用CVT技术现状

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Current situation of CVT technology applied in Chinese agricultural machinery enterprises

什么是CVT技术

对于农机产业而言,“CVT(无级自动变速器)技术”是农机先进技术的代名词。以拖拉机CVT技术为例,就是发动机动力在输入端一部分通过机械传动另外一部分通过液压传动,最后两路动力通过行星架、太阳轮和齿圈等三元件实现动力合流,最终传递到拖拉机驱动轮上。通过调整液压泵或者是马达的斜盘角度来实现换向或者速度的改变,并最终在整个传动系统实现无级变速。

国外拖拉机CVT应用现状

纵观国际CVT(abbr. Constant-Voltage Transformer)拖拉机发展历程,从20世纪90年代中期, Fendt 公司生产出第一台CVT拖拉机产品以来, CVT技术发展时间已有20多年。在此期间,CVT产品的研究和发展方兴未艾,主流的欧美品牌都推出了CVT的产品,目前在欧美200马力以上市场占有率已经达到60%以上,并且不断进行产品拓展。

Throughout the development process of international CVT (abbr. Constant-Voltage Transformer) tractor, since the mid-1990s, Fendt company produced the first CVT tractor products, CVT technology has been developing for more than 20 years. During this period, the research and development of CVT products are on the rise. Major European and American brands have launched CVT products. At present, the market share of more than 200 horsepower in Europe and America has reached more than 60%, and the products are constantly expanding.

芬特(Fendt)公司是世界上第一家生产出CVT拖拉机的公司。早在上世纪90年代中期,Fendt公司就向市场推出了第一台装有无级变速箱的拖拉机。目前,Fendt公司生产的所有拖拉机系列(200Vario、 300Vario、400Vario、700Vario、 800Vario、900Vario、1000Vario、1100Vario系列)均采用了这种Vario型无级变速传动系,拖拉机功率覆盖69kw到495kw,是当今世界上CVT产品的功率范围(大 、中、小型)最广的一个公司。

迪尔(Deere)公司在开发设计CVT拖拉机的时候,采用了ZF公司的无级变速箱。但是,在只是将其装配于在德国曼海姆 (Mannheim)拖拉机生产的6M/6R系列拖拉机上。另外迪尔公司自主研制的无级变速箱设计采用了两个行星齿轮机构,用于7R/8R系列拖拉机上。尽管这两种无级变速箱的结构不同,但是其使用功能和驾驶操纵方法均是一样的。

CNH(central neurogenic hyperpnea)集团拥有自己的无级变速传动系技术,2007年CaseIH公司将CVT应用于其PUMA系列新拖拉机。而NewHolland公司则将CVT装用于 T7000系列拖拉机上,其传动系名称为Auto-Command型变速箱,这种变速箱的机械结构与其装在PUMA系列拖拉机上的无级变速箱的结构一样,但其操纵管理系统则各略有所不同。目前NEW Holland将CVT技术广泛应用于其T5系列以上拖拉机,功率覆盖88-451kw。

德国的Claas公司在其Arion、 Axion、Xerion 系列拖拉机上采用了无级变速传动系,功率覆盖114-389kw。 其配套的CMATIC无级变速箱主要来之ZF 公司。

MF公司设在法国布韦市 (Beauvais)的拖拉机厂生产的拖拉机,装用了与Fendt公司结构大致相同的无级变速箱。但是,MF公司所装用的无级变速箱的商标名称为Dyna-vt型,应用于其6S以上系列拖拉机,功率103-295kw。

国产拖拉机CVT应用现状

国产CVT拖拉机起步较晚,但进步速度却非常快,以两家国内拖拉机一流企业为例。东方红依托“十二五”国家科技支撑计划,2011年开始CVT拖拉机开发,研制的LW4004 CVT拖拉机于2016年亮相国家“十二五”科技创新成就展。之后又拓展开发出LW3204 CVT拖拉机参加了2021年“中国国际农业机械展会”。

Domestic CVT tractor started late, but the progress speed is very fast, with two domestic tractor first-class enterprises as an example. Relying on the "12th Five-Year" National Science and Technology Support Plan, Dongfanghong started the development of CVT tractor in 2011, and the LW4004 CVT tractor developed by Dongfanghong appeared in the national "12th Five-Year" Science and Technology Innovation Achievement Exhibition in 2016. Later, it expanded and developed LW3204 CVT tractor to participate in the 2021 "China International Agricultural Machinery Exhibition".

作为农机企业的引领者,中国一拖和潍柴雷沃率先推出了拥有完全自主知识产权的CVT拖拉机产品,一举打破国外垄断,率领农业产业迈上新台阶。

中国一拖依托“十二五”国家科技支撑计划,2011年开始CVT拖拉机开发,研制的LW4004 CVT拖拉机于2016年亮相国家“十二五”科技创新成就展。之后又拓展开发出LW2304 CVT拖拉机参加了2021年“中国国际农业机械展会”。

东方红LW2304轮式拖拉机采用完全自主知识产权的新一代拖拉机无级变速传动系,速比连续,动力传递平稳,操作舒适性好,无需换挡可实现连续变速控制,车速可实现50km/h;具有手动、自动以及PTO等三种控制模式,操纵简单,有效降低劳动强度。  

2021年,潍柴雷沃重工也推出了首款CVT拖拉机——P7000 240马力CVT智能拖拉机。作为中国首款商业化CVT智能拖拉机,采用的潍柴自主研发的CVT无级变速动力传动总成,汇集多区段双行星汇流高效传动系技术、一体式泵马达液压变速单元高效传动技术、CVT动力总成控制技术等多项核心技术,实现全作业区段的无级调速;针对特定工况的定制化动力传动控制策略,可选田间模式、运输模式,同时可实现定速巡航,实现最佳动力性和最佳燃油经济性的完美结合,综合作业效率提升30%,综合燃油消耗降低10%;闭芯负载敏感液压系统,实时反馈,高效响应,满足各种复合作业需求;搭载无人驾驶系统,满足高精度智能作业需求。

潍柴雷沃目前已拓展开发出280马力、340马力等多款CVT拖拉机产品。“作为中国首台商业化CVT智能拖拉机,雷沃P7000CVT智能拖拉机的发布一举打破国际品牌在该领域的长期垄断地位,引领国产拖拉机品牌迈入无级变速时代。

实力新秀柳工,其搭载E-CVT变速箱的LT3504拖拉机和搭载静压传动CVT变速箱(HST900)的铰接式拖拉机3604隆重面市;更有二线品牌推出的CVT拖拉机产品,如宁波奔野通过和北京理工的合作将CVT变速箱搭载到130马力级的拖拉机产品中;再如英轩重工YX3004 8HEV为混合动力CVT拖拉机,其搭载的变速箱系统是和柳工3504拖拉机搭载一样的来自玉柴集团的E-CVT系列变速箱。

国产农机CVT应用意味着什么

首先,CVT的连续调速和无制动停车功能是无人驾驶智能农机的核心优势,因为无人驾驶对速度、加速度和制动有着精确的控制需求。耕地作业时,无人驾驶拖拉机需要在各种不同的地形和条件下工作执行路径规划或动态避障等任务,无论是犁耕还是耙地,曲线还是调头,停车还是避障,拖拉机都必须能够快速地对速度进行精准微动控制以保持稳定。国产农机CVT应用,意味着无人农场的发展少了一个技术性障碍,将加速推进。

CVT's continuous speed adjustment and no braking parking functions are the core advantages of unmanned intelligent agricultural machinery, because unmanned driving has precise control requirements for speed, acceleration and braking. In the farmland operation, the unmanned tractor needs to work in different terrain and conditions, whether it is ploughing or rake, curve or u-turn, parking or obstacle avoidance, the tractor must be able to quickly control the speed to maintain stability. The CVT application of domestic agricultural machinery means that the development of unmanned farms lacks a technical obstacle and will be accelerated.

其次在生产作业时,无人驾驶拖拉机经常需要在一段时间内维持恒定的速度或在特定的点进行准确的加速或减速。CVT的设计使其能够提供这种稳定和连续的速度控制,而无需频繁地改变挡位或对动力系统进行其他调整,从而提高工作的准确性和效率。

第三助力精准农业发展。在精准作业如播种、施肥、喷药等作业工况,拖拉机速度的变化可能对作业质量产生显著影响,CVT对车速的高动态精细化控制可大大提高作业质量和效率。例如,使用拖拉机带喷雾机为作物喷洒农药或肥料时,拖拉机的速度必须与喷嘴的流量精确匹配,以确保土地每部分获得适当的化学物质分配。如果车速响应不够快或控制不精确,可能导致农药分布不均,从而影响粮食等农作物生产。因此,随着精准作业与无人驾驶需求的增长,CVT线控底盘在无人驾驶系统中发挥的关键作用更趋明显,因此生产企业具备CVT拖拉机生产技术便具有了进入智能装备产业竞技场的必备条件。

第四在不断升级的拖拉机市场环境下,CVT拖拉机产品的推出不仅是填补国产CVT拖拉机的市场空白,提升了国际竞争力,更是生产企业发展潜力的体现。

对比国内与全球市场的现状及未来发展趋势,以及国内土地规模化经营与高端装备需求,CVT拖拉机在未来具备十足的增长潜力,头部企业的大量进入也意味着这一领域的潜力。

Compared with the current situation and future development trend of the domestic and global markets, as well as the domestic land scale operation and high-end equipment demand, CVT tractor has full growth potential in the future, and the large number of leading enterprises also means the potential of this field.

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网友评论仅供其表达个人看法,并不代表农机新闻立场。

大喇叭收割机
2024-03-29 17:31:59

维护成本很高吧

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你若安好那还了得
2024-03-29 16:17:55

还要看,供应链和设计创新

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麦子的星辰
2024-03-29 15:00:08

除了资金问题,还有技术壁垒的事

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金桔
2024-03-28 19:01:59

常规的技术先弄好吧

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灯光中的鞋子
2024-03-28 18:06:26

维修和保养 别涨价~

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天下第一招财猫
2024-03-28 17:29:24

很多地方用不到吧

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