斯太尔Konzept油电混合动力拖拉机

Konzept混合动力概念拖拉机

在2019年11月举办的德国汉诺威国际农业机械展览会上，凯斯纽荷兰工业旗下的斯太尔品牌（STEYR）展出了新型油电混合动力Konzept概念拖拉机。2022年1月，斯太尔发布了概念油电混合动力总成（HYBRID DRIVETRAINKONZEPT），意在为未来量产的拖拉机注入新技术：使得重型拖拉机轻量化、省油8%并将驾驶体验和产品性能提升到一个新水平。

Konzept概念拖拉机采用了创新的架构和串-并联式混合动力方式，主要由柴油发动机、发电机、动力电池、轮毂电机、液压泵、电动PTO等组成，其中的柴油发动机是4.5升4缸机，传统上来说，安装在这种拖拉机系列上的一般是6缸发动机。该发动机可以驱动发电机，给动力电池包充电；发动机不与车轮连接，牵引力由直接安装在轮毂中的四个独立电动机提供，这种结构能优化效率并使得质量分配更平衡。

概念油电混合动力总成

该混合动力拖拉机有5种运营模式：

插电充电模式

混合动力模式

混合动力电动提升模式

纯电动模式-用于市政作业或场地狭窄的畜牧场

制动充电功能

在燃料消耗和减少二氧化碳方面，内燃机的小型化效果明显。“纯电动”驱动模式可以实现零排放和低噪音操作，这种结构还能集成单个电机，并组成一个独立的悬架和转向系统，从而让四个完全独立的车轮实现电控，这进一步提高安全性、抓地性、操纵性和响应速度。

独立的轮毂电机可提供出色的牵引力控制，在制动时实现能量回收，并减少制动和轮胎磨损。电动驱动改进了动力性能，并能提供打捆或道路运输等重负荷作业所需的瞬时额外扭矩。

混合动力拖拉机部件布置图

 该混合动力概念拖拉机搭载的是FPT工业的NEF45发动机，可提供150kW（204马力）的峰值功率，而在混合动力提升模式下则达到250kW（340马力）的峰值功率，与某些特定的拖拉机任务中所使用的纯柴油发动机相比，可节省8％的燃油。

电动的液压系统和动力输出轴能确保完成传统拖拉机的农机具操作。

电动PTO和液压提升器

据斯太尔介绍，电驱动在改善拖拉机性能方面有以下优势：

加速性能好/重负荷反应快。对于在公路上行驶的拖拉机，采用电驱系统的加速性能更佳，能够在驶出圆形环岛或交叉路口时，尽快恢复到最快行驶速度。

超级电容技术（supercapacitor technology）的应用使得拖拉机在需要更大的输出时能够提供高达25%的加速，这样在上坡时拖拉机可以保持最高行驶速度，在田间牵引重负荷农机具需要更大功率时也能应付裕如。

采用电驱的另外一个优势是减小转弯半径。在转向时，可以提升前桥速度 ，形成主动转向效应，与相同轴距、同样轮胎的传统拖拉机相比，转向半径减小1.5米。

概念油电混合动力总成俯视图

动力可以通过前、后高压插座将转输给机具的轮子，使得拖拉机-机具作为一个整体，获得更大的牵引力，从而使拖拉机能够牵引更大的农机具；并可以为播种机、撒肥机以及牵引式喷药机的电驱装置提供电力。

通过差异化的前后桥扭矩引导，可以向前后桥传导其需要的扭矩，保证它们均到达最佳工作状态，从而提供高达10%的额外牵引架功率，与四轮驱动相结合，拖拉机可以在极端条件下作业。这相当于一个可变、按需的四驱系统，减小了前轮打滑，降低了油耗和土壤压实。

采用制动减速器，可以拖拉机在下坡时保持恒定的速度，与斯太尔的S-Brake 结合，可以显著地减少刹车次数，降低制动器损耗并保证安全，还可以给超级电容充电。

据介绍，采用该混合动力技术的拖拉机样机将在两年后完成，斯太尔拖拉机的目标是五年左右产品正式上市。