百年历史上的明星产品(十八) 2021-04-27

作者:北垦农机 发布时间:2022年05月06日14:12:38 3337次浏览
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百年历史上的明星产品(十八) 2021-04-27

--芬特公司(FENDT)Vario无级变速拖拉机--

 

所有新的观念都要经历三个阶段:

首先,受到嘲笑;然后遭到激烈反对;最后,被大家接受。

--德国哲学家 叔本华


1995年,以技术创新著称的德国专业拖拉机制造企业-芬特公司(FENDT,Fendt GmbH)发布926Vario (260马力)无级变速拖拉机,当时几乎无人预测到这项历经磨难、前途未卜的变速器技术日后会成为拖拉机行业的一项主流技术之一。


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1995年发布的926 Vario无级变速拖拉机


一、历经磨难的无级变速器技术


Vario 无级变速器最早由芬特公司(FENDT)的工程师汉斯•马歇尔(Hans Marschall)研发,并在1973 年注册了专利“农业与建筑车辆的静液压机械驱动”。经试验和改进后,该变速器取名为三体驱动器(TriStat),表示变速器由行星分流机械传动机构、变量静液压系统和两档机械变速机构三位一体组成。汉斯•马歇尔在1981-1982年间,完成了最初的机型,发动机经行星传动机构实现液压和机械双功率分流,液压流主体是一个变量泵和两个变量马达,机械流有高低档换挡,可以实现0-40km/h的无级变速。


该变速器安装在芬特拖拉机上,其牵引力突出,高低档效率稳定在86-87%。不幸的是这项新技术被认为不切实际,加上公司内部权力争斗,其未被纳入芬特公司(FENDT)的变速器开发计划。无级变速器技术随之被束之高阁,一搁就是5年。


1987年年底,汉斯•马歇尔等人通过对这项创新技术情有独钟的芬特家族成员、战略专利分析专家海因里希·芬特 (Heinrich Fendt),设法说服了芬特公司(FENDT)创始人之一的赫尔曼•芬特博士(Dr. Hermann Fendt)。赫尔曼博士虽已退出芬特的管理层,但对公司的技术决策仍然具有决定性的推动力。在他的力推下,芬特公司(FENDT)在1990年代初将开发重心转向功率分流无级变速器,终于开发出了Vario 变速器(用于70-250马力拖拉机),其时汉斯•马歇尔已在1989年离开人世(年仅53岁),为纪念他对Vario 变速器的贡献,将这种变速器型号的前缀用马歇尔(Marschall)的缩写ML来命名。


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 应用于926 Vario 拖拉机上 ML200 变速器


1995年, ML200变速器应用于芬特926 Vario 拖拉机上,这是世界上第一台无级变速拖拉机(continuously variable drive),发动机额定功率为260马力,具备快速换挡的高效和无级变速的优势。大约从2008年起,芬特的马克托伯多夫(Marktoberdorf)工厂只生产装备Vario变速器的拖拉机,至2016年,第25万台芬特Vario拖拉机下线。

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2016年的VarioDrive变速器

 

二、Vario拖拉机逐步发展壮大


至1999年Vario 拖拉机形成了3个系列,从86-270马力,包括 86-120马力的400 Vario 、115-160马力的700 Vario以及170-270马力的900 Vario。


2006年Vario拖拉机进一步拓展到5个系列,形成79-360马力完整的全系列产品,包括95-108马力的300 Vario 、112-151马力的400 Vario 、132-181马力的700 Vario、186-207马力的800 Vario以及215-360马力的900 Vario。


2010年新推出200 Vario 和200 Vario V/F/P葡萄园/果园拖拉机,发动机功率段继续向下延伸至69-99马力。


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200 V Vario 葡萄园专用拖拉机

Vario拖拉机发展史上另一个重磅事件是2015年推出的1000 Vario系列拖拉机,突破了当时非折腰转向轮式拖拉机发动机功率的极限380马力,达500马力。


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2015年推出的1000 Vario系列拖拉机


目前,Vario拖拉机有200 V/F/P Vario -1100 Vario MT 等10个系列,发动机功率从79-673马力,其中900 Vario MT和1100 Vario MT 是爱科(AGCO)挑战者(Challenger )双履带拖拉机(MT700和MT800)的芬特版。近年来Vario拖拉机年产量一般保持在1.5-1.6万台左右。


三、Vario拖拉机的技术发展


在Vario拖拉机的技术发展过程中,有三个引人关注的里程碑事件:


一是在拖拉机电子化还处于萌芽状态的1990年代,将传统变速杆改进为操作方便的多功能手柄(multifunction joystick)


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最新的Vario拖拉机多功能手柄


二是改善舒适性,早期的液压泵噪音很大,改进后通过柔性安装来隔离油泵的噪音。


三是VarioDrive系统,这是2015年在1000 Vario 拖拉机上推出的最新技术,全球首个全时四轮无级变速技术(the first permanently variable all-wheel function),拖拉机的前桥和后桥由独立的液压马达驱动,整个驱动系统是全自动的,无需驾驶员干预。加上可变胎压的轮胎管理系统,据称VarioDrive拖拉机能够增加10%的牵引力,加大8%的轮胎接地面积,同时降低8%的油耗。


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VarioDrive系统示意图


从一开始就参与芬特变速器开发的元老理查德•海德尔( Richard Heindl)在回顾Vario拖拉机的发展历程时讲道,“我曾经是个农民,着迷于轻松驾驶拖拉机的观念----速度随意,无论是上坡或下坡、后退还是前进,没有剧烈震动也无牵引力损失,不需要换挡”, “这样驾驶员能够全身心关注最最重要的工作-田间作业。”


专在“无级”,志在全球,随着全系列Vario无级变速拖拉机的发展壮大,芬特正努力从一个欧洲的专业CVT拖拉机品牌向全球市场加速扩张。

 

与芬特几乎同时研发无级变速器的奥地利斯太尔、德国采埃夫(ZF)等公司也成功开发了液压机械式功率分流无级变速器(采用与Vario输出耦合功率分流技术不同的输入耦合分流技术),行业将这一拖拉机变速器技术统称为CVT(Continuously Variable Transmission)。进入21世纪,各大拖拉机公司制造商竞相进军CVT拖拉机,作为对动力换挡拖拉机的补充。据统计,目前(2020年)在欧美市场上,动力换挡拖拉机已占到70%以上, 在西欧国家100马力以上拖拉机CVT变速器装备率占到约1/3,CVT拖拉机凭借其应用适应性广、操控性佳和作业效率高等优势,正加速向前发展。


当然,从目前看,CVT拖拉机的生产成本高于动力换挡拖拉机(约10%),而其维护和维修需要专业人员且成本较高;对于国内大型拖拉机以犁耕为主的作业模式,动力换挡拖拉机完全可以胜任。


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最新款的1000 Vario 拖拉机(2020)

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