由傳統(tǒng)配套領域跨入果蔬等經濟作物機械配套

從2019中國國際農機展看單缸機

2019年，中國國際農機展上，單缸柴油機配套的關注展區(qū)：傳統(tǒng)展區(qū)中的拖拉機、內燃機耕種收機組、搬運車輛；特色專區(qū)中的果、蔬、茶、藥材、根莖作物機組；設施農裝、農田建設、排灌設備；丘陵山區(qū)機械等。

單缸柴油機在丘陵山區(qū)機械化作業(yè)中有兩大配套領域是發(fā)展趨勢。

一是配立式風冷輕型186F或192F柴油機，高地隙、三角橡膠履帶、帶距帶高可調的萬能底盤機，可在兩履帶間懸掛機具拖掛作業(yè)適用小地塊，有一定坡角田塊作業(yè)。

二是配臥式水冷1125柴油機，常發(fā)金冠系列1125居多，履帶式多功能底盤機組，可頂置機具或后懸掛作牽引作業(yè)機具專設遙控功能作業(yè)，頂置升降臺可作經濟作物采摘管理等作業(yè)，頂置噴霧等可作管理等作業(yè)，而后置懸掛牽引作業(yè)的機具就更多了。

單缸柴油機適配門類中，山東參展企業(yè)跨9個門類：自行式噴桿噴霧機企業(yè)22家，是配1125臥式水冷柴油機，橡膠平履帶萬能底盤，遙控作業(yè)機組集中區(qū)，也是常發(fā)金冠28配套集中區(qū)；秸稈粉碎、還田、埋茬、打捆機15家，配1115以上臥式水冷機；葡萄等水果培土、修枝、打藥、枝葉粉碎、開溝作業(yè)機15家。

馬鈴薯、甜菜種植、殺秧、收割機企業(yè)12家；青飼料收割、摟草、粉碎機企業(yè)7家；花生種植、播種、覆膜、除膜、收割、脫殼、去石機企業(yè)7家；蔬菜播種、移栽、育秧、收割機企業(yè)6家；蒜、姜、蔥等播、開溝、起壟、收割機5家；藥材播種收機械2家。

以上9大門類，山東參展91家適配單缸機企業(yè)。從配套功率看，花生收獲功能功率約1kW，其他功能迭加后也是小功率機，是186F各機配套用武之地。蔬菜收獲及林果收獲功能功耗4kW左右，其他功能迭加后是7kW以下單缸機適配區(qū)域。秸稈撿拾打捆功耗6kW左右；挖坑機需配13.2kW柴油機，加上其他功能，從展品配套看，1115水冷機14kW及以下就可以了。甜菜收獲機也是1115柴油機適配區(qū)域。

山東參展適配單缸機的機組產銷企業(yè)有上百家，加上前述兩種履帶機組的介紹，常州單缸機有一批產銷占行業(yè)總量半壁江山的企業(yè)，關注這些展品適配區(qū)域，無疑是必要且必須的。

從2019中國國際農機展可以看出，單缸柴油機當前配套熱點產品是178F、186F、192F立式輕型風冷柴油機，195、1100、1105、1115、1125、1130臥式水冷柴油機。從展出的產品得知，單缸柴油機已走出傳統(tǒng)配套領域，跨入果、蔬等經濟作物耕、播、種、收全程機械化機組配套。

山東主機生產企業(yè)，與江蘇動力優(yōu)勢聯合，必將開拓單缸柴油機配套領域的廣闊空間。

嚴要求、促創(chuàng)新的初步體會

中國的單缸柴油機面臨國際同行對＜19kW機不考核排放，但中國不僅要設限值，且已經從“國Ⅰ”升到 “國Ⅲ”。在農業(yè)機械和工程機械新購置機組上，明確了不達現行標準不得裝用，因此排放達標是繞不過躲不開的配套前提。

在單缸柴油機上，由于供氣、配氣，供油起始角、持續(xù)角、斷油角，氣道上進氣道的渦旋比、渦流轉速，排氣道的阻力曲線、噴油壓力、油氣混合質量等因素的迭加，在柴油機配套作變速、變負荷工況運行時，不同工況點最佳供油提前角是個變動范圍大致10°曲轉轉角的變因子。

顯然，對單缸機而言，靠油泵安裝法蘭面上固定的墊片，無法保障變速變負荷運行中與最佳的供油提前角的匹配，靠機械式供油提前角自動調節(jié)機構也勉為其難。

在柴油機排放嚴苛要求下，研究實踐表明，必須采用高壓噴射、多點噴射、噴射壓力要從現在的20265kPa提高到50662.5、101325kPa等更高壓力。如此高壓顯然是傳統(tǒng)燃油泵中3對偶件無法保證的，唯一方案是設蓄壓器、裝電磁閥，不達壓力不噴射。

這就是多缸柴油機為應對排放嚴苛，不得不采取的在不同工況（轉速、負荷）下對應的最佳供油角由電腦控制保障，對應特定的與相應的油氣混合物配對的固定高壓下燃燒，該固定的高壓也由電腦控制由蓄壓器保證。

如上所述，這是國外同行為應對排放嚴苛的限值升級，走上了電控單體泵和共軌的解決方案的前因后果。中國的多缸機如此，單缸柴油機也將如此。

目前業(yè)內主要單缸機企業(yè)都通過非道路“國Ⅲ”認證。現行排放限值標準還規(guī)定了恒速變負荷要求配套的柴油機達標的限值和測量方法，達標工況檢驗標準不同于上述變速變工況，上述工作工況的恒速系指傳統(tǒng)的發(fā)電、排灌機組，額定輸出轉速受直聯電動機輸出AC 50Hz限定，其值為1500或3000r/min。

此外，農藝實踐表明，在熟地上從事耕、種、收等作業(yè)時，由于特定田塊、特定比阻的恒定，因而大量存在的工況是機手經一次調整開始作業(yè)后，機組將沿輪（軌）溝前行，從事不等于上述1500、3000r/min的某一恒速（如額定轉速的85%、90%等）的所謂準恒速、變負荷作業(yè)。

考慮到地塊不同、調整不同，可以認為純農作于比阻恒定的區(qū)域為恒速變工況更為貼近。對于恒速工作與非恒速工作的作業(yè)，在達標技術方案配置上，最大的不同是，為了滿足變負荷工作要求，變速變負荷工況作業(yè)以電控方案為佳，而恒速變負荷工況則可以選用高壓機械燃油泵配套作為達標的配置。

之所以如此，在于燃燒過程組織與保證混合氣質量的最佳供油提前角、燃油噴射壓力、氣流、渦旋及與使用轉速的依存關系。

正因如此，早先環(huán)保認證工作過程中，農用進口拖拉機有一些是以配置高壓機械燃油泵通過境內達標認證的。在現行標準認證中，也規(guī)定了對境內產品需經確認試驗的先決要求，為此業(yè)內不少企業(yè)針對特定田塊、特定區(qū)域作業(yè)時準恒速變負荷工況，對配高壓機械燃油泵的機型作了技術攻關，一批產品通過了非道路“國Ⅲ”認證。

上述兩種技術配置的非道路“國Ⅲ”機共同面臨的是傳統(tǒng)配套，如手拖、小四輪、三輪汽車的OEM配套需求大幅銳減的現實。

對于單缸柴油機OEM配套量最大的三輪汽車，其非道路“國Ⅲ”階段排放限值和測量方法一直未頒布，造成用戶對舊機的更新持觀望態(tài)度，也形成三輪汽車2019年銷量同比微升的情況。

因此，從正式執(zhí)行非道路“國Ⅲ”標準以來，除享受農機購置補貼的手拖、小四輪、微耕機、管理機、插秧機新機購置外，非“國Ⅲ”機產銷總量遠大于“國Ⅲ”機，造成使用非道路“國Ⅲ”發(fā)動機用戶總量不大。

采用上述兩種技術配置升級的發(fā)動機市場尚處于培育階段，操作熟練性和使用自信心均不足，坦率地說不成熟的深層次問題則是“中國芯”的形成問題。

對生產者來說，非道路第三階段排放標準切換到第四階段標準具體日期還沒有確定。企業(yè)對充分掌握變速變負荷變工況、恒速及準恒速變負荷變工況優(yōu)化運行工作技術準備量很大，特別是非道路“國Ⅳ”標準至今未正式頒布。

預期19kW以上的發(fā)動機還有瞬態(tài)工況的限值要求，所以企業(yè)準備任務既重又緊。＜19kW發(fā)動機則按已公示的未來實施非道路“國Ⅳ”標準要求，基于從非道路“國Ⅲ”到“國Ⅳ”限值不再提高，測試達標無附加要求，工況點不變等現狀。

目前，行業(yè)協會擬代表企業(yè)向主管部門提出已達非道路“國Ⅲ”認證公示的一大批企業(yè)，產品如何低成本跨入國四行列的訴求。