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‌从设想到现实:芬特VarioDrive如何重塑拖拉机行业!
卜哥说摩托
2025-05-19 09:55:55

芬特VarioDrive系列“CVT变速箱”凭借其前沿的创新技术,在全球拖拉机行业中稳占一席之地。回溯至20世纪70年代,芬特的设计工程师汉斯 - 马夏尔便独具慧眼,提出了将无级变速器应用于拖拉机的构想。时光流转至1995年,在Agritechnica展会上,芬特重磅推出了260马力的Vario 926拖拉机,这是全球首台搭载新型驱动系统的量产机型。它将静液压驱动与机械变速箱巧妙融合,对当时在中大马力拖拉机领域占据主导地位的动力换挡技术发起了强有力的挑战。

在随后的20年里,芬特不遗余力地推动无级变速器在小型和大型拖拉机(最大功率可达380马力)上的广泛应用。然而,随着农场规模的不断扩大,市场对大型拖拉机的需求日益增长,而当时业内的大型拖拉机大多为专用型,如四轮驱动、铰接式以及大型履带拖拉机。尽管芬特能够在欧洲市场销售履带式拖拉机,但铰接式四轮驱动拖拉机由于车身过宽,并不适合西欧狭窄的道路环境。此外,当时的无级变速器系统虽自动化程度颇高,但在设计上存在短板,无法在拖拉机车轮与地面之间提供高效的牵引力,也未能与四轮驱动系统实现有效集成,进而无法对前后轴的扭矩比产生影响。

为攻克这些难题,芬特持续投入研发力量进行探索。2007年德国汉诺威农业机械展览会上,Fendt TriSix拖拉机原型惊艳亮相,瞬间成为全场瞩目的焦点。这款被誉为全球最具创新性的拖拉机,拥有三个车轴、六个车轮,功率超过530马力。增加的一对车轮使其牵引力大幅提升,达到了履带式机器的水平,同时还巧妙地规避了履带式机器成本高昂以及转弯时易刮擦的弊端。Fendt曾对高于500马力的额定功率展开研究,而TriSix则聚焦于如何通过车轮将更大的功率高效传输到地面,同时确保机器宽度符合普通道路的使用规范。

尽管TriSix最终并未投入商业生产,但这一概念却意义非凡。芬特通过将发动机动力合理分配给两个Vario ML 560无级变速器,其中一个负责向前轴和中轴传输动力,另一个则向后轴传输(鉴于后轴负荷更大),使得拖拉机既能够在田间高效作业,又能将宽度控制在仅9英尺(2.7米),完全符合欧洲的道路法规,最高时速更是达到了50英里/小时(80公里/小时)。这一创新概念为新型变速器概念——无级变速传动系统(CVDT)的诞生奠定了基础,也就是如今广为人知的Fendt VarioDrive。

在将TriSix的变速箱和传动系统创新理念应用于标准拖拉机布局的过程中,芬特设计师面临着诸多客户提出的难题。他们需要设计出采用标准布局的大马力机器,后桥配备大轮胎,前桥采用悬挂式设计,这就要求新的传动系统设计紧凑,且变速箱能够承受后轮的高负荷;同时,还要打造出多功能拖拉机,具备高有效载荷,变速箱拥有高牵引力、高运输速度以及小转弯半径,在提升效率方面,采用低发动机转速概念以减少燃料消耗,传动系统需具备高扭矩能力,并配备中央轮胎充气系统(CTIS)以提高牵引效率;此外,拖拉机还需更加便于操作员使用,无需手动切换四轮驱动系统,提供单一的齿轮范围。与此同时,还需充分考虑全球市场的需求,包括使用双轮或三轮以及行作物配置30英寸(76厘米)的可能性。

Fendt VarioDrive给出的解决方案是一个涉及整个动力传动系统(涵盖车桥和四驱系统)的系统。它配备了一个液压泵和两个液压马达,第一个马达直接与后车桥小齿轮轴相连,第二个马达则连接前轴。为提高运输效率,第二个马达可通过离合器断开,避免空转损耗且无需换档。前轴和后轴通过智能四驱离合器相连,起到轴间差速锁的作用,四驱系统全自动开启,让操作员能够全身心投入工作。

在设计VarioDrive时,为满足行作物的作业需求,芬特需要研发新的轮胎系列。在500马力的拖拉机上安装54英寸(1.37米)的轮胎,这在当时是前所未有的。客户可以选择极高弯曲度(VF)轮胎,并可选配出厂安装的Fendt VarioGrip CTIS,在驾驶室内即可设置和控制轮胎气压,减少田间压实,提升公路或田间行驶质量,降低轮胎磨损。

Fendt VarioDrive具备诸多显著优点。它专为利用发动机高功率保持低速运行而设计,不受地面条件的限制。在马力较大的Fendt拖拉机上,可实现永久开启、可变的四轮驱动,将扭矩独立分配给两个车桥上的两个变速器输出端。在智能控制四轮离合器的助力下,扭矩能够在车桥间灵活转移,即Fendt扭矩分配。在田间作业时,扭矩可根据实际情况灵活转移,产生巨大的牵引力。当速度提升时,离合器会在约15英里/小时(24公里/小时)时完全分离前轴驱动,消除传动系统的阻力损失,进一步提高效率。可变四驱系统没有固定的传动比,前轮驱动能够主动将拖拉机拉入弯道,减少田间转弯半径达10%。

芬特履带式拖拉机的操作员同样能够从VarioDrive CVT无级变速器中受益,这是业内首款在该马力水平拖拉机上应用的CVT无级变速器。VarioDrive CVT变速箱无需改变范围,即可优化发动机功率,提高燃油效率。在Fendt 1100 VMT系列中,MAN发动机与无级CVT变速箱协同工作,能够自动调节和优化发动机转速,满足不同的速度需求,且变速箱与发动机实现了最佳协调,在多种应用场景中都能展现出卓越的性能和生产率。如今,Fendt VarioDrive技术的应用范围已拓展至爱科旗下的其他品牌拖拉机,其在变速器创新领域的领先地位仍在不断延续。

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