国内企业该如何开发自己的动力换挡拖拉机？

动力换挡作为一种变速箱技术在工程机械和商用车上已经应用很多年了，并且完全实现了国产化，但是在国产拖拉机领域，至今还是无法突破的技术难点，国产拖拉机仍是以机械传动为主。

国内拖拉机企业该如何发展自己的动力换挡拖拉机呢？笔者站在市场的角度说一说自己的思考。

重新认识动力换挡

作为农机行业从业者，笔者早在20年前就接触到动力换挡拖拉机了，但动力换挡究竟为何物呢？

动力换挡就是拖拉机作业过程中，在不切断动力输出的同时实现拖拉机高低挡互换，也就是不踩离合器就能换挡了。这不就是汽车上的自动挡吗？简单的理解没有错。

但重点要关注的是液压控制系统和电子控制系统，这就是啮合套换挡、同步器换挡和动力换挡最大的区别，前两者的换挡是通过复杂的机械传动实现的，后者是将需要通过复杂精密的机械传动实现的功能，通过液压控制系统和电子控制系统间接实现。

相比传统换挡方式，实现的方式变了，结构得到极大减化，可靠性也会增加，从简单机械传动到复杂机械传动，动力换挡技术是一个必然的趋势。

动力换挡拖拉机的优势

全世界有上千家拖拉机企业都在钻研动力换挡技术，国内上百家企业对动力换挡技术更是趋之若鹜，说明这个技术有极大的好处，能为企业的产品带来超强的竞争力。有专家总结了动力换挡的4大优势。

1.不停车增加挡位，完全做到低挡起步、高挡作业

啮合套换挡拖拉机在换挡过程中要分离主离合器，动力传递需中断，降低了拖拉机生产效率。而动力换挡拖拉机能在整个作业过程中实现动力不间断，作业效率高。

动力换挡拖拉机采用电子控制系统实现不间断换挡、换向，将复杂操作过程简化为简单按钮操作，驾驶员可以在极其短暂时间内轻松完成各种复杂作业，不仅大大降低了操作难度和劳动强度，而且还提高了农田耕作作业质量和作业效率。

2. 换挡时间短，节省燃油消耗

动力换挡拖拉机换挡时间一般为0.15～0.45s，换挡时间短，油耗低；而同步器换挡结构拖拉机换挡时间为1～2s，是动力换挡时长的6倍左右。

3. 动力换挡操纵轻便、操控环境舒适

动力换挡操纵通常采用机电液一体控制，通过触动按钮变换挡位，操纵轻便，驾乘舒适。机械换挡机构通常有拨叉、滑杆、操纵杆等，换挡靠人力机械操纵完成，不仅操纵费力，而且操纵杆多，作业劳动强度大。

4. 动力换挡拖拉机故障率低

动力换挡拖拉机工作部件多为湿式摩擦片，有独立润滑系统，传动系部件使用寿命长，经济性好。动力换挡变速箱的挡位与拖拉机发动机的匹配性更好，不易发生超负荷；机械换挡拖拉机换挡过程中机械冲击大，传动系部件寿命短。

国内动力换挡拖拉机研发情况

1.  国内动力换挡拖拉机现状

动力换挡变速箱在欧美等农机产业发达国家的大功率拖拉机上得到广泛应用和推广，但是在国内来说，由于农机产业长期在低端徘徊，同时缺乏长期、持续的研发投入，动力换挡变速箱一直处于几乎停滞的状态。

2010年后，中国一拖通过收购法国一家专业的动力换挡配套厂获得了技术，逐步研发了东方红LA、LF等系列重型动力换挡拖拉机，实现了我国大功率拖拉机在该项目上零的突破。

有些企业通过向国外配套厂购买的形式研发出了配置动力换挡变速箱的拖拉机，大多是ZF的动力换挡变速箱。

中国一拖、雷沃阿波斯、五征集团、常州东风、中联重科、常发等企业开展了拖拉机动力换挡技术的科研攻关和样机研制，并有部分产品投放到市场。

如五征集团的雷诺曼1804、2004、2104，中联重科的PL2304、PL2604，中国一拖的东方红2404、2204，雷沃重工的P2654等，但与国外相比，仍处于技术引进消化吸收的起步阶段。

2. 国内动力换挡拖拉机技术来源

（1） 直接收购传动系企业

2011年，中国一拖集团收购了法国McCormick公司，该公司是一家资深的传动系配套商，主要从事66.2～169.1kW（90～230hp）拖拉机专用动力换挡传动系统的制造，技术水平属于国际主流机型水平。 中国一拖通过购买法国McCormick，直接获得了动力换挡技术以及整套的制造工艺。

（2）收购拖拉机整机厂

最快捷的办法就是收购一家拥有动力换挡技术或是能整合动力换档技术的拖拉机整机企业。

在国内有两家企业做过尝试，其一是雷沃重工，其二是山东常林。雷沃重工2015年收购了意大利企业阿波斯并在欧洲建立了研发中心，推出了P5000系列动力换挡拖拉机。

（3）联合开发

中联重科2013年在美国设立了“北美研发中心”，2015年在德国汉诺威展出了PL2304动力换挡拖拉机，后来又推出PG2004动力换挡拖拉机，搭载德国ZF的动力换挡/换向变速箱。

中联重科欧洲研发中心主要职能是技术整合，也就是整机应用研究，而不是自己开发动力换挡变速箱。

（4）企业自主开发

中国一拖在收购法国McCormick公司之前，就曾通过集成创新的形式自主开发了294kW（400hp）重型拖拉机，变速箱是一拖自主知识产权的技术。此外也有湖北某企业宣称独立开发出了大中型动力换挡拖拉机，但是目前市面上并没有见到产品。

（5）在ZF等专业厂家的技术平台上开发

约翰迪尔、凯斯纽荷兰、爱科、科乐收等欧美主流拖拉机企业都有自己成熟的动力换挡变速箱，这是企业的技术竞争力，当然不会卖给其他企业。

所以雷沃阿波斯、中联重科、五征集团等开发的动力换挡产品，其变速箱都是采购德国ZF公司的。2019年中国国际农机展上，著名的桥箱供应商卡拉罗公司也推出了面向中国市场的动力换挡总成。

如何看待动力换挡技术

1.  欧美普及技术，国内先进技术

国内农机行业，动力换挡在目前是绝对的高新技术，但这并不是什么超前的技术，而是受制于制造水平、加工能力和系统集成能力限制的高门槛技术。

就是技术本身获取并不难，但凭农机行业现有的技术转化能力、加工能力和装配能力以及系统集成能力、信息化控制水平等，很难加工出和国外同样水平的变速箱。

有专家认为，动力换挡拖拉机从设计、制造到装配是一个体系化工程。动力换挡变速箱，从齿轮制造、离合器毂制造、摩擦材料的选择、控制阀体制造及液压元件的制造，其中任何一个环节对国内大部分厂家来说都有难度。国内由于缺乏长期、持久的技术及研发投入，导致我们在动力换挡传动系方面整体落后。

2. 技术发展缓慢主要原因是需求量有限

国内拖拉机行业动力换挡技术为什么发展如此慢呢？笔者认为主要原因是147kW（200hp）以上重型拖拉机需求量小。

从2018、2019年补贴数据分析，183.8kW（250hp）以上拖拉机的销售数量在350台左右，该功率段拖拉机需要装配动力换挡或CVT变速箱，而在这个功率区间国产拖拉机几乎没有销售。也就是说该功率段产品，国产品牌用户不认可，所以处于有机无市、有价无市的尴尬境况。

国产品牌虽然都很重视动力换挡技术，但是有机无市和有价无市之下，企业不敢投入太多资金，所以国产品牌主要是采购ZF变速箱开发集成产品，这是一种低成本的投资，虽然利润少，但是风险也小。如果需求量足够大，相信国产拖拉机品牌会研发出有自主知识产权的动力换挡拖拉机的。

3. 属于技术集成平台，是系统工程

动力换挡变速箱不是独立的总成，而是技术集成平台，是一个复杂的系统工程。有专家分析了ZF T7000系列变速箱，五征、雷沃和中联重科，包括国产道依茨动力换挡拖拉机，都是在这个变速箱基础上开发的拖拉机。

ZF T7000系列变速箱由3部分构成，第一部分为动力换挡部分，第二部分为6挡同步器主箱部分，第三部分为后桥部分。其中在动力换挡部分和6挡同步器主箱中间，有一个多片湿式离合器片构成的主离合器。

第一部分动力换挡部分的机械部分，其制造环节国内能够胜任，但变速箱的控制策略很难搞清楚；湿式多片主离合器技术，硬件部分国内能够胜任，但是看不见摸不着的控制逻辑是难点。

第二部分6挡手动机械变速箱部分，国产应该没有难度。

第三部分后桥部分，有一级或者是两级行星减速、湿式多片制动器、湿式差速锁，以及湿式离合器片的4挡转速动力输出轴，国内开发有难度。

国内企业如何开发动力换挡拖拉机

1.  先做好啮合套和同步器产品

国内183.8kW（250hp）以上拖拉机年需求量不到2%，主流需求仍然是啮合套换挡和同步器换挡。

对于没有中国一拖、雷沃阿波斯那样有雄厚实力的公司，如果数亿，甚至数十亿元开发出来的产品一年只有几十台，甚至可能是几台的销量，还不如做好现在的啮合套产品或同步器产品。

电子技术可以跳跃式发展，但是机械传动的硬件部分制造技术需要循序渐进以及技术传承和经验积累。

从啮合套、同步器到动力换挡，相当于蒸汽时代直接进入电气时代，中间有技术断层，所以啮合套和同步器制造技术以及集中经验是切入动力换挡的必经之路。

2. 先集成创新再自主开发

动力换挡分为底层技术和应用技术。底层技术就是自己掌握设计、研发和生产整套传动系统的技术；应用技术就是购买第三方的传动系，在这个技术平台上集成其他的软硬件开发动力换挡拖拉机，在国内被称为集成创新。

国产拖拉机十几年的进步，最成功的一条道路就是集成创新。在当前阶段，国产拖拉机企业要强化的是自己的系统集成能力，而不是原创能力，集成别人的优质部件过程中吃透动力换挡传动系，在这个基础上再着手建立自己的动力换挡研发体系和自主开发。

3. 与动力厂家、跨行业配套厂家联合开发

2019年中国国际农机展上，笔者看到了玉柴和浙江海天联合开发的YCT1604、YCT2404动力换挡底盘总成；另一家汽车零部件企业杭州前进齿轮桥箱公司也面向农机行业推出了PTL2204动力总成。

另据坊间消息，潍柴动力一直想介入国产大功率动力换挡配套体系，也在做和玉柴同样的事情，研发动力换挡总成。潍柴旗下有陕西法士特，是国内专业的商业汽车桥箱供应商，早在2018年，有消息人士透露法士特在研发农机重型变速箱，并已经在做田间试验。

采取开放与合作的精神，与国内有意向在农机领域发展的动力厂家、跨行业配套厂家联合开发，有可能会加速国产动力换挡拖拉机的进程。

4. 服务非常关键，决定产品成败

用户对拖拉机服务看重的是及时性、方便性、配件充足、维修质量。从市场一线反馈的信息看，国产动力换挡产品售后服务最大的问题是能力问题。

一方面是生产企业内部的人员没有接触过动力换挡拖拉机，修不了技术含量高的复杂机器；另一方面是社会化服务体系没有建立起来，现有的维修工不会修，且缺乏专业的工具。

笔者建议，动力换挡产品一定要集中投放，最好是东北和新疆维吾尔自治区地区，并且在这些地区也选择需求量大、服务网点密集的地方投放，在产品上市之前要先把配件铺到位，并且维修服务人员要提前培训，尤其是要实战培训。

另外要在产品投放区域准备备用机，机器作业中出了问题，给用户提供备用产品，让用户先干活，出故障的车子慢慢修。只要不耽误用户挣钱，大问题就是小毛病，小毛病就是没问题。