農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的改善與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必要條件，農(nóng)業(yè)機(jī)械在這個(gè)發(fā)展過程中將具有決定性的作用。自20世紀(jì)90年代以來，國外農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，在廣泛應(yīng)用新技術(shù)的同時(shí)，不斷涌現(xiàn)出新結(jié)構(gòu)和新產(chǎn)品。同時(shí)，繼完成提高整機(jī)可靠性任務(wù)后，技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)在于增加產(chǎn)品的電子信息技術(shù)含量和智能化程度，努力完善產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，改善駕駛?cè)藛T的工作條件，向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。隨著微電子技術(shù)向農(nóng)業(yè)機(jī)械的滲透，現(xiàn)代大功率農(nóng)用拖拉機(jī)日益向智能化和機(jī)電一體化方向發(fā)展。目前，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化在調(diào)整和反哺中快速、健康地發(fā)展進(jìn)入了快速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期。國內(nèi)一些大型企業(yè)，不斷學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，加大技術(shù)改造和升級(jí)換代力度，推進(jìn)了國產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的提高，但我國的制造水平與上述發(fā)達(dá)國家存在著較大的差距。因此，了解發(fā)達(dá)國家動(dòng)力機(jī)械的特點(diǎn)與優(yōu)勢，尋找差距，發(fā)揮自己的長處是我國拖拉機(jī)制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

　　1新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1系列化、大型化

　　系列化是農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的重要趨勢。國外著名大公司逐步實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品系列化進(jìn)程，形成了大型不同規(guī)格的產(chǎn)品。與此同時(shí)，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。所謂大功率拖拉機(jī)，是指其裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率超過88.2kW，其產(chǎn)品特點(diǎn)是科技含量高，研制與生產(chǎn)周期較長，投資大，市場容量有限，市場競爭主要集中在少數(shù)幾家公司。對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用者來說，加人世界貿(mào)易組織意味著將能夠在更大范圍內(nèi)選擇自己所需要的農(nóng)機(jī)具，一些國外農(nóng)機(jī)廠商將有可能在關(guān)稅逐步降低的情況下增加對(duì)我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械出口的品種與數(shù)量；同時(shí)，在市場競爭的作用下，我國的拖拉機(jī)制造業(yè)面臨著巨大的考驗(yàn)和機(jī)遇。以大功率輪式拖拉機(jī)生產(chǎn)為例，目前就有美國的約翰。迪爾及凱斯紐荷蘭、芬蘭的維美德、意大利的菲亞特、捷克的熱特這5家大公司。這些國家拖拉機(jī)制造水平代表當(dāng)今世界的一流水平。

　　1.2多用途、多功能復(fù)合作業(yè)

　　為了全方位地滿足不同用戶的需求，國外農(nóng)業(yè)機(jī)械在朝著系列化、大型化方向發(fā)展的同時(shí)，已進(jìn)人多用途發(fā)展階段。推動(dòng)這一發(fā)展的因素首先源于液壓技術(shù)的發(fā)展一通過對(duì)液壓系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，使得工作裝置能夠完成多種作業(yè)功能；其次，快速可更換連接裝置的誕生一安裝在工作裝置上的液壓快速可更換連接器，能夠在作業(yè)現(xiàn)場完成各種附屬作業(yè)裝置的快速裝卸及液壓軟管的自動(dòng)連接，使得更換附屬作業(yè)裝置的工作在駕駛室通過操縱手柄即可快速完成。一方面，工作機(jī)械通用性的提高，可使用戶在不增加投資的前提下充分發(fā)揮設(shè)備本身的效能，能夠完成更多的工作；另一方面，盡可能地用機(jī)器作業(yè)替代人力勞動(dòng)，提高生產(chǎn)效率。如前述的幾家外國公司生產(chǎn)的大功率拖拉機(jī)前部配置的裝載斗及插車等，同時(shí)可以滿足農(nóng)場的農(nóng)用物資的裝卸，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用的功能。由于大功率拖拉機(jī)動(dòng)力充足，可以實(shí)現(xiàn)多功能復(fù)合1次作業(yè)，1次作業(yè)可以實(shí)現(xiàn)犁、耙、播、施肥等作業(yè)，減少了拖拉機(jī)對(duì)土壤的壓實(shí)，提高了搶時(shí)播種的功效。

　　1.3微電子技術(shù)、信息技術(shù)的普及和應(yīng)用

　　利用GPS（全球定位系統(tǒng)）、GIS和GSM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，如無線電數(shù)據(jù)通信、機(jī)器監(jiān)測、診斷、工作與業(yè)務(wù)管理軟件和機(jī)器控制等裝置。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)由以下3部分組成：一是計(jì)算機(jī)輔助農(nóng)田作業(yè)系統(tǒng)。其包括機(jī)載計(jì)算、GPS微波定位和高速無線電通信3項(xiàng)技術(shù)。在運(yùn)行中，機(jī)載系統(tǒng)通過無線電接收整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)中的農(nóng)業(yè)耕作數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)或現(xiàn)場規(guī)劃數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)都顯示在駕駛室內(nèi)的一個(gè)屏幕上，司機(jī)在駕駛室內(nèi)能夠直觀地了解機(jī)器的作業(yè)位置，并準(zhǔn)確地判斷需要的精準(zhǔn)施肥量。二是關(guān)鍵信息管理系統(tǒng)，監(jiān)測機(jī)器中極其關(guān)鍵的性能與作業(yè)參數(shù)，并且通過無線電將數(shù)據(jù)從該機(jī)器傳送到業(yè)主辦公室。業(yè)主可立即分析數(shù)據(jù)以便估量機(jī)器的當(dāng)前狀態(tài)，或加以收集和整理，以便顯示機(jī)器的作業(yè)趨勢。三是把即時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控機(jī)器的數(shù)據(jù)及時(shí)傳送給業(yè)主，產(chǎn)生一個(gè)集成的現(xiàn)時(shí)作業(yè)模型，使業(yè)主能在接近實(shí)時(shí)條件下對(duì)現(xiàn)場或遠(yuǎn)處監(jiān)控各種作業(yè)。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能。這些功能包括：利用GPS和電子地圖可以實(shí)時(shí)顯示出車輛的實(shí)際位置，并任意放大、縮小、還原、換圖；可以隨目標(biāo)移動(dòng)，使目標(biāo)始終保持在屏幕上。同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕同時(shí)跟蹤?！?1.4節(jié)能與環(huán)保

　　為提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿足曰益苛刻的環(huán)保要求，國外農(nóng)業(yè)機(jī)械公司主要從降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放、提高液壓系統(tǒng)效率和減振、降噪等方面人手。目前，國外幾家農(nóng)機(jī)制造公司生產(chǎn)功率88.2kW以上的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其環(huán)保指標(biāo)均較好，滿足EPA7ierⅡ和EUStageⅡ排放標(biāo)準(zhǔn)。美國的約翰迪爾9000系列拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)采用增壓、中冷、高壓燃油共軌系統(tǒng)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率減少無用功的消耗，減少排放，降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音，發(fā)動(dòng)機(jī)扭力儲(chǔ)備可以達(dá)到50％。更進(jìn)一步提高了拖拉機(jī)的通過性能及經(jīng)濟(jì)性能，綠色環(huán)保型農(nóng)業(yè)機(jī)械理念已經(jīng)顯露。負(fù)載感應(yīng)變速系統(tǒng)，根據(jù)負(fù)載狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)車速及發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪扭矩，實(shí)現(xiàn)高速。小扭矩或低速、大扭矩的動(dòng)力輸出。

　　1.5強(qiáng)調(diào)以人為本的理念

　　國外大功率拖拉機(jī)的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)一步追求以人為本的理念，為司機(jī)提供一個(gè)更加舒適的環(huán)境。根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)了座椅、操縱臺(tái)、環(huán)保型的低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)，賞心悅目的流線型駕駛室。大中型拖拉機(jī)機(jī)駕駛室普遍采用翻車保護(hù)機(jī)構(gòu)（ROPS）和落物撞擊保護(hù)機(jī)構(gòu)（FOPS），室內(nèi)安裝空調(diào)裝置；采用防塵、減振和隔音材料；按人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的司機(jī)座椅可全方位調(diào)節(jié)，有的已達(dá)轎車座椅的舒適程度，司機(jī)臺(tái)上安裝AM／FM立體聲盒式磁帶收錄機(jī)，為司機(jī)安全作業(yè)提供音頻和視頻信號(hào)。人機(jī)工程學(xué)的研究與應(yīng)用已進(jìn)一步改進(jìn)和簡化了司機(jī)的操作，如360‘的視野和反方向駕駛，還有其它司機(jī)輔助操作系統(tǒng)等。國外農(nóng)業(yè)機(jī)械公司已經(jīng)或者正在研制一些能夠幫助司機(jī)更有效地進(jìn)行操作的輔助操作系統(tǒng)，用計(jì)算機(jī)編制作業(yè)循環(huán)就是其中的一種。輪式拖拉機(jī)上安裝的電子計(jì)算機(jī)可編制作業(yè)循環(huán)程序，使犁的翻轉(zhuǎn)作業(yè)自動(dòng)化或部分自動(dòng)化。例如耕地作業(yè)過程中，拖拉機(jī)在地頭換向的過程中的一個(gè)循環(huán)為：提升犁體一翻轉(zhuǎn)犁臂一放下犁體，司機(jī)將此循環(huán)全部或部分編程后拖拉機(jī)的作業(yè)即可全部或部分自動(dòng)化，減少作業(yè)輔助時(shí)間，從而大大減少司機(jī)的操作。

　　1.6計(jì)算機(jī)管理及故障診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及整機(jī)智能化

　　以微電子、Internet為重要標(biāo)志的信息時(shí)代，不斷研制出集液壓、微電子及信息技術(shù)于一體的智能系統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的性能及高科技含量。

　　農(nóng)業(yè)機(jī)械集成化和操作與智能控制技術(shù)主要包括：電液控制自動(dòng)換擋變速器技術(shù)、機(jī)電一體化控制技術(shù)、負(fù)荷傳感全功率控制技術(shù)等。動(dòng)力換擋變速器技術(shù)包括液壓式和電液式，負(fù)載傳感全功率控制是一個(gè)具有壓差的反饋伺服控制系統(tǒng)，部分機(jī)型還配置故障碼自動(dòng)檢測系統(tǒng)，雷達(dá)測速系統(tǒng)。此外，比例控制技術(shù)和伺服控制技術(shù)也在高精度農(nóng)業(yè)機(jī)械控制中得到了廣泛應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制由于其對(duì)解決復(fù)雜系統(tǒng)和不確定系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)勢，被引入到如工程機(jī)械的工作裝置控制中，各種控制方法結(jié)合而成的新的控制策略也有成功應(yīng)用的例子。例如，拖拉機(jī)安裝有電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（CMS），用以取代拖拉機(jī)上安裝的電子監(jiān)控系統(tǒng)（EMS）。其司機(jī)臺(tái)上裝有條形液晶顯示屏，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有能夠同時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)燃油液面高度、冷卻水溫、變速器油溫和液壓油溫等11種功能。該監(jiān)控系統(tǒng)還具有故障診斷能力，并可向司機(jī)提供三級(jí)報(bào)警。維修人員可以坐在駕駛室里用筆記本電腦就能夠迅速而容易地診斷和排除故障，在監(jiān)控拖拉機(jī)各功能狀況并做出診斷的同時(shí)還能把這些信息作為履歷記錄下來，無線傳送到辦公室用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，從而使電氣、機(jī)械故障防患于未然。

　　凱斯（CaSe）公司系列拖拉機(jī)也采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其微處理器安裝在司機(jī)座椅的右側(cè)，也具有故障診斷和工作狀態(tài)液晶顯示功能。拖拉機(jī)上采用電子監(jiān)測系統(tǒng)（EMS）和電子復(fù)合控制裝置（即輪胎打滑控制系統(tǒng)），逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。EMS可嚴(yán)密地控制機(jī)器各主要功能的變化，了解故障發(fā)生的部位，防止司機(jī)誤操作，保證作業(yè)安全。電子復(fù)合控制裝置可把輪胎滑移量控制到最低限度，提高輪胎行走裝置的壽命，降低油耗，提高生產(chǎn)率。拖拉機(jī)上采用計(jì)算機(jī)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率可根據(jù)載荷的要求調(diào)節(jié)，減少動(dòng)力損失，節(jié)約燃料，提高發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。另外，拖拉機(jī)上可安裝電控式或微機(jī)控制的自動(dòng)換擋變速器，以及電子消聲器、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等裝置，簡化操作，確保安全。動(dòng)力電子控制管理系統(tǒng)，根據(jù)傳動(dòng)裝置及液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，以滿足不同作業(yè)工況的需要，提高燃料的經(jīng)濟(jì)性。

　　1.7優(yōu)秀的設(shè)計(jì)

　　優(yōu)秀的設(shè)計(jì)是延長機(jī)械使用壽命的首要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)過程中均衡考慮拖拉機(jī)的維修性能與保障性能的平衡。即降低面壓（機(jī)件表面的接觸應(yīng)力），如發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的高位活塞環(huán)的鑲?cè)υO(shè)計(jì)；水套的高位冷卻；活塞環(huán)的等離子噴鉬加工，延長活塞環(huán)的使用壽命以及氣門陶瓷座圈的鑲?cè)υO(shè)計(jì)。行走系統(tǒng)用螺旋齒代替漸開線齒輪，使重迭系數(shù)增大；為減少熱量，采用濕式離合器、濕式制動(dòng)器等，以減少摩擦熱。設(shè)計(jì)時(shí)，努力改善機(jī)械的維修性是延長壽命的

　　有力措施。此外，曲面造型技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中也得到了廣泛應(yīng)用。農(nóng)業(yè)機(jī)械利用材料、工藝等條件充分體現(xiàn)出產(chǎn)品外觀的形體美、線型美：色彩美和面飾美等。農(nóng)業(yè)機(jī)械不僅要有科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)，滿足實(shí)際需要，而且還要結(jié)合美學(xué)法則、形態(tài)法則和色彩配置等技法來展示農(nóng)業(yè)機(jī)械造型的藝術(shù)性，提高產(chǎn)品的競爭力。

　　2.發(fā)展趨勢

　　廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)與信息技術(shù)，完善計(jì)算機(jī)輔助駕駛系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)及故障診斷系統(tǒng)；采用單一吸聲材料、噪聲抑制方法等消除或降低機(jī)器噪聲；通過不斷改進(jìn)電噴裝置，進(jìn)一步降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放量；研制無污染、經(jīng)濟(jì)型、環(huán)保型的動(dòng)力裝置；提高液壓元件、傳感元件和控制元件的可靠性與靈敏性，提高整機(jī)的機(jī)一電一信一體化水平。在控制系統(tǒng)方面，將廣泛采用電子監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)換擋變速裝置；開發(fā)特種用途的“機(jī)器人式”農(nóng)業(yè)機(jī)械等；轉(zhuǎn)向變速集成控制系統(tǒng)和命令控制系統(tǒng)，總線技術(shù)；計(jì)算機(jī)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)管理及故障診斷、監(jiān)控系統(tǒng)，電子自動(dòng)換擋變速控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向變速集成控制系統(tǒng)和命令控制系統(tǒng)。