(接拖拉机无级变速技术发展及展望(一))
二、动力分流技术的引入及无级变速的兴起
直到1996年,芬特(Fendt)利用“机械—液压动力分流技术”开发的926 Vario无级变速拖拉机,才实现了大型无级变速拖拉机的商品化,标志着大型拖拉机进入到无级变速的时代。
芬特(Fendt)Vario系列是一款动力分流CVT,带有输出耦合标准行星齿轮在起始点位置,动力100%通过液压传递;随着速度提升,机械系统逐步介入。最高速度时动力100%通过机械传递,液压传递的功率为零。该车型拥有机械档位,L档车速最高可达32公里/小时,H档车速最高可达50公里/小时。
图6:芬特(Fendt)926拖拉机变速箱传动图
此后,斯太尔(S-Matic系列)和ZF(Eccom系列)也开发了基于“机械—液压动力分流技术”的无级变速拖拉机。与芬特(Fendt)不同的是,这两家公司采用了输入耦合的功率分流技术。约翰迪尔初期使用了ZF的概念,但后来开发了自己的“机械—液压动力分流”式变速器(IVT)。2004年,纽荷兰推出了TVT无级变速拖拉机,采用了斯太尔的无级变速技术。
图7:ZF Eccom变速箱,无级变速的液压部分采用斜盘式背靠背布置的液压组件,并拥有四个区段档。
随着机械—液压动力分流技术的应用和控制策略的不断优化,无级变速拖拉机在效率和油耗方面已经非常接近与同类型的动力换挡拖拉机了。
根据内布拉斯加州大学林肯分校的对麦赛福格森(MF)7624、约翰迪尔(JD)7930的分析报告可以看出:大多数工况下,CVT无级变速拖拉机油耗仅比动力换挡高出3~10%。
(资料图,与测试无关)
附表1:不同负荷下麦赛福格森(MF)7624无级变速拖拉机和动力换挡拖拉机油耗对比
附表2:不同档位最大功率状态下麦赛福格森(MF)7624无级变速拖拉机和动力换挡拖拉机油耗对比
(资料图,与测试无关)
附表3:不同负荷下约翰迪尔(JD)7930无级变速拖拉机和动力换挡拖拉机油耗对比
尽管功率分流技术以工作精度高、驾乘舒适等优点在欧美受到了广泛的欢迎。但是,由于其产品价格较高、传动效率低于机械传动等原因,在追求拖拉机经济性的不发达国家中,无级变速拖拉机仍缺乏广泛的应用。随着电控发动机的广泛应用,发动机的经济转速更宽、扭矩储备更大,对有级换挡的适应性就更好。因此,在某些功率区段基于“机械—液压动力分流技术”的CVT拖拉机很难会对动力换挡形成完全替代。