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車(chē)輛傳動(dòng)系統(tǒng)是決定大功率車(chē)輛性能的關(guān)鍵部件。我國(guó)目前使用的手扶小型拖拉機(jī)變速箱拖拉機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用的是固定軸式齒輪變速器,它具有效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),從而獲得廣泛應(yīng)用。但這種手動(dòng)機(jī)械式變速器屬于非動(dòng)力換擋,輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速變化比較大,換擋時(shí)首先分離主離合器以切斷動(dòng)力傳遞,然后操縱換擋同步器進(jìn)行擋位變換,需要駕駛員憑經(jīng)驗(yàn)決定換擋時(shí)刻,換擋最佳時(shí)機(jī)不易把握,而且由于頻繁換擋操作,易使駕駛員疲勞,進(jìn)而影響行駛安全 。此外,拖拉機(jī)作業(yè)環(huán)境惡劣,外界負(fù)荷波動(dòng)頻繁,這就要求發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱小型拖拉機(jī)變速箱廠(chǎng)家能適時(shí)地變更轉(zhuǎn)速和扭矩以適應(yīng)負(fù)荷和行駛阻力的不斷變化,這些通過(guò)僅僅依靠駕駛員操縱傳統(tǒng)的機(jī)械式變速器來(lái)實(shí)現(xiàn),難以保證拖拉機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性,而且增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。
手扶小型拖拉機(jī)變速箱全動(dòng)力換擋自動(dòng)變速器與一般的半動(dòng)力自動(dòng)換擋變速箱相比,給用戶(hù)帶來(lái)的主要好處與利益是:一是作業(yè)效率更高(發(fā)動(dòng)機(jī)功率相同時(shí)),耗油率更低;二是在田間作業(yè)條件復(fù)雜時(shí),特別是低濕地作業(yè)時(shí)的通過(guò)性能更好;三是對(duì)于大中功率級(jí)別的拖拉機(jī),不需要手動(dòng)操縱機(jī)械式換擋,變速箱的整體可靠性更高。四是由于小型拖拉機(jī)變速箱廠(chǎng)家變速箱內(nèi)部動(dòng)力傳動(dòng)路線(xiàn)簡(jiǎn)單,產(chǎn)生的內(nèi)耗以及熱量少,變速箱殼體可采用高強(qiáng)度鑄鋼材料而不是鋁質(zhì)材料,變速箱總體結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固耐用。為提高拖拉機(jī)在輕負(fù)荷作業(yè)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性,大功率拖拉機(jī)大多在原有擋位的基礎(chǔ)上增加直接擋或超速擋用于提高行駛速度。
動(dòng)力換擋自動(dòng)變速器是機(jī)電液一體化的產(chǎn)品 ,由齒輪式變速器、液壓控制的換擋離合器、傳感器 、電子控制系統(tǒng)組 成。它是在傳統(tǒng)定軸式或行星式動(dòng)力換擋變速器的基礎(chǔ)上, 應(yīng)用電子技術(shù)和自動(dòng)變速小型拖拉機(jī)變速箱廠(chǎng)家理論 ,以電子控制單元( ECU ) 為核 心,通過(guò)液壓執(zhí)行系統(tǒng)控制摩擦結(jié)合元件的分離與接合 、選換擋操作以及發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)的調(diào)節(jié) ,來(lái)實(shí)現(xiàn)不切斷動(dòng)力情況 下的拖拉機(jī)自動(dòng)換擋控制 。獲取更精確的作業(yè)信息,以及TCU與手扶小型拖拉機(jī)變速箱拖拉機(jī)其它附屬設(shè)備(比如發(fā)動(dòng)機(jī)、農(nóng)具)之間的信息共享,可形成一體化的集成控制技術(shù),這對(duì)于提高我國(guó)拖拉機(jī)的智能化水平,以及實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的精細(xì)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)也具有較強(qiáng)的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
90年代中期,德國(guó)ZF公司生產(chǎn)的T7000系列手扶小型拖拉機(jī)變速箱拖拉機(jī)變速箱則屬于半動(dòng)力換擋機(jī)構(gòu) ,主變速為6擋同步器換擋,副變速小型拖拉機(jī)變速箱廠(chǎng)家為4擋動(dòng)力換擋,由6個(gè)多片濕式離合器實(shí)現(xiàn)擋位的切換,帶爬行擋,擋位最多可達(dá)到40F+40R。該變速器采用可調(diào)比例閥控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)平滑起步,并帶有離合器摩擦監(jiān)測(cè)功能,在超過(guò)限定值時(shí),將對(duì)駕駛員發(fā)出警告,以防止過(guò)載造成的傳動(dòng)系損傷。此外手動(dòng)換擋通過(guò)換擋桿上的按鈕來(lái)操控,提高了駕駛員的操作舒適性,而自動(dòng)換擋適用于各種復(fù)雜的工況,并通過(guò)速度匹配來(lái)協(xié)調(diào)動(dòng)力換擋與同步器擋位切換。