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手扶變速箱全動(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,給用戶帶來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。四是由于變速箱供應(yīng)商變速箱內(nèi)部動(dòng)力傳動(dòng)路線簡(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。
采用手扶變速箱電子控制液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)換擋離合器切換擋位,如Case IH公司在其Steiger拖拉機(jī)上裝配電子脈沖寬度調(diào)節(jié)換擋電磁閥,由控制器控制自動(dòng)換擋,使其在田間和公路上的換擋更加順暢,既減輕了駕駛員的疲勞程度,又延長(zhǎng)了變速箱變速箱供應(yīng)商的壽命。電子輔助功能,如(1)強(qiáng)制降擋功能,在高速擋運(yùn)行過程中遇到大負(fù)載時(shí)或駕駛員快速踏下油門踏板時(shí),系統(tǒng)將臨時(shí)降低至低擋位;(2)巡航功能,駕駛員無需踩油門踏板,旦設(shè)定工作速度,控制系統(tǒng)通過對(duì)油門開度、擋位變換,使拖拉機(jī)按最佳燃油經(jīng)濟(jì)性或最佳動(dòng)力性要求保持設(shè)定的作業(yè)速度行駛,以減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度;(3)驅(qū)動(dòng)防滑功能,拖拉機(jī)在附著系數(shù)低的作業(yè)路面起步或加速時(shí),通過對(duì)換擋離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和擋位變化來控制輸出軸轉(zhuǎn)矩來控制牽引力,以達(dá)到防滑控制的目的,提高拖拉機(jī)的操縱性、穩(wěn)定性和安全性;(4)電子地頭轉(zhuǎn)向功能,在田間地頭轉(zhuǎn)向時(shí),通過轉(zhuǎn)向開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋,懸掛農(nóng)具升降,液壓輸出與油門控制,簡(jiǎn)化地頭轉(zhuǎn)彎操作。
該公司在開發(fā)設(shè)計(jì)手扶變速箱無級(jí)變速傳動(dòng)系拖拉機(jī)的時(shí)候,采用了ZF公司的無級(jí)變速箱,但是,在早期只是將其裝配于在德國(guó)曼海姆(Mannheim)拖拉機(jī)生產(chǎn)的部分拖拉機(jī)上。這就是說只將其無級(jí)變速傳動(dòng)系裝用于從6130型(66 kW/90 hp)拖拉機(jī)到7530型拖 拉機(jī)上,另外,后來還在7930型 和8030系列拖拉機(jī),均裝用了這 種無級(jí)變速傳動(dòng)系。與此不同的 是,JohnDeere公司的7930型和 8030系列拖拉機(jī)裝用的這種無級(jí)變速箱變速箱供應(yīng)商設(shè)計(jì)采用了兩個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)。盡管這兩種無級(jí)變速箱的結(jié)構(gòu)不同,但是其使用功能和駕駛操縱方法均是一樣的。其結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)是其部件結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單化。 例如,John Deere公司的拖拉機(jī)裝用的無級(jí)變速箱,其駕駛操縱只用一個(gè)手柄,一個(gè)旋鈕和一個(gè)裝置于機(jī)載計(jì)算機(jī)上的兩個(gè)操縱按鍵完成。駕 駛?cè)藛T可以推動(dòng)換擋手柄,以調(diào)節(jié)其拖拉機(jī)漸進(jìn)式前進(jìn)速度,但是,也可以操縱第一個(gè)速度區(qū)段 (速度在20 km/h以下)或第二個(gè)速度區(qū)段(行駛速度范圍在0~40 km/h),然后,采用裝在同一個(gè) 操縱手柄頭上的旋鈕開關(guān),對(duì)其行駛速度進(jìn)行精確調(diào)整和控制。 這個(gè)傳動(dòng)變速箱有4個(gè)速度區(qū) 段,為機(jī)械傳動(dòng)部份,而其各區(qū) 段之間的換檔則采用液壓操縱。 所裝用的4個(gè)機(jī)械速度區(qū)段的各區(qū) 段的速度范圍為0~3 km/h、0~9 km/h、0~15 km/h和0~25 km/ h。當(dāng)其液壓油泵液壓油流量達(dá)到 最大時(shí),其機(jī)械功率轉(zhuǎn)換為液壓 功率,這個(gè)變速箱的液壓功率傳 動(dòng)比例最大為30%。與此相反, JohnDeere公司在美國(guó)工廠制造 的這種變速箱的液壓功率所占的 傳動(dòng)功率的比例較大,其全部機(jī)械功率僅能達(dá)到8 km/h,這類變速箱的最高行駛速度為40 km/h。
手扶變速箱變速器與拖拉機(jī)上其它控制器之間的數(shù)據(jù)共享通信技術(shù)。如ZF公司T7000系列拖拉機(jī)將傳動(dòng)系控制系統(tǒng)與動(dòng)力換擋變速器控制器通過CAN總線集成,使整個(gè)傳動(dòng)系可模塊化定制,方便系統(tǒng)連接。此外通過拖拉機(jī)變速箱供應(yīng)商各設(shè)備之間的信息交換,可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系和農(nóng)具作業(yè)狀態(tài)參數(shù)一體化監(jiān)測(cè)與控制,以及遠(yuǎn)程故障診斷處理等,大大提高了拖拉機(jī)使用維護(hù)的方便性和可靠性。總之,采用電液控制具有下列優(yōu)點(diǎn):(1)可解決換擋平順性問題,避免換擋沖擊,提高換擋品質(zhì);(2)可根據(jù)作業(yè)工況靈活制定換擋策略,以實(shí)現(xiàn)不同作業(yè)需求,比如順序換擋,插花換擋,穿梭換擋和可編程換擋等換擋邏輯 ;(3)可與其它機(jī)載設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合作業(yè),實(shí)現(xiàn)諸如田間巡航、電子地頭轉(zhuǎn)向、GPS導(dǎo)航等智能化作業(yè)需求,方便駕駛員的操作。