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文檔簡介
汽車運(yùn)用工程Ⅱ
AutomobileApplicationEngineeringⅡ電話子郵箱:lixs@1交通學(xué)院李顯生第七章汽車在特殊條件下的使用第一節(jié)汽車的走合期及合理使用第二節(jié)汽車在低溫條件下的使用第三節(jié)汽車在高原和山區(qū)條件下的使用第四節(jié)汽車在高溫條件下的使用第五節(jié)汽車在壞路和無路條件下的使用2第一節(jié)汽車走合期的使用一、汽車走合期及其作用二、汽車在走合期及不同階段的使用特點(diǎn)三、汽車走合期應(yīng)采取的技術(shù)措施3定義:新車或大修修竣的汽車在投入使用的初期稱為汽車的走合期。為什么要有走合期?新車或大修好的汽車,盡管經(jīng)過了生產(chǎn)磨合,但零件的加工表面仍存在著微觀和宏觀的幾何形狀偏差(粗糙度、圓度、直線度等);此外,總成及部件的裝配也有一定的允許誤差。一、汽車走合期及其作用2023/2/14因此,新配合件表面的實(shí)際接觸面積比計(jì)算面積小的多,新配合件表面的實(shí)際單位壓力要比理論計(jì)算值大的多。此時(shí),汽車若以全負(fù)荷運(yùn)行,零件摩擦表面的單位壓力會(huì)很大,將導(dǎo)致潤滑油膜被破壞和局部溫度升高,使零件迅速磨損和破壞。一、汽車走合期及其作用2023/2/15汽車走合期之實(shí)質(zhì):實(shí)際上是為了使汽車向正常使用階段過渡,而在使用中對(duì)相互配合的摩擦表面進(jìn)行磨合加工,改善零件摩擦表面的幾何形狀和表面層物理機(jī)械性能的工藝過程。一、汽車走合期及其作用2023/2/16汽車經(jīng)過走合期的使用后,零件表面不平部分被磨去,逐漸形成了光滑、耐磨而可靠的工作表面,以承受正常工作負(fù)荷。同時(shí),由于走合期內(nèi)暴露出的生產(chǎn)或修理中的缺陷得以排除,減小了汽車正常使用階段的故障率。
一、汽車走合期及其作用2023/2/171.汽車在走合期的使用特點(diǎn)1)零件表面摩擦劇烈,磨損速度快在使用過程中,磨損使配合零件的配合間隙Δab
隨著汽車工作時(shí)間或行駛里程的增加而增大。磨損過程分為初期磨損階段A
、正常工作階段B和逐漸加劇磨損階段C
三個(gè)階段。二、汽車在走合期及不同階段的使用特點(diǎn)2023/2/18配合零件的磨損規(guī)律初期磨損階段正常工作階段逐漸加劇磨損階段配合零件的磨損規(guī)律2023/2/19Δab初期磨損階段又稱之為零件磨合階段,這個(gè)階段的磨損特點(diǎn)是工作初期磨損較快,當(dāng)摩擦副配合良好后,磨損量增長速度開始減慢。原因:新配合件配合間隙小,表面較粗糙且單位壓力大,因此在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生很大摩擦力;同時(shí),零部件之間配合間隙小、摩擦發(fā)熱多,使?jié)櫥瑮l件變差;金屬磨屑進(jìn)入或殘留于摩擦表面之間,易形成磨料磨損。當(dāng)摩擦副配合良好后,磨損量增長速度開始減慢。磨合終了的間隙為Δcd
。(從Δab磨損到
Δcd)
二、汽車在走合期及不同階段的使用特點(diǎn)2023/2/110配合零件的磨損規(guī)律初期磨損階段正常工作階段逐漸加劇磨損階段配合零件的磨損規(guī)律2023/2/111ΔcdΔab正常工作階段也叫做允許磨損期。零件經(jīng)磨合階段后,其磨損量隨著汽車行駛里程的增加而緩慢地增長。由于配合零件通常以不同的強(qiáng)度進(jìn)行摩耗,所以在B階段磨損曲線1、2的斜率是不一樣的。二、汽車在走合期及不同階段的使用特點(diǎn)2023/2/112逐漸加劇磨損階段是超過配合零件極限間隙Δef
后的零件磨損期。在這個(gè)階段,磨損加劇,故障增加(出現(xiàn)響聲、漏氣、漏油等現(xiàn)象),工作能力急劇下降,并迅速損壞。從配合零件的磨損規(guī)律可見,減小磨合終了的間隙Δcd可延長正常磨損階段B。如把磨合終了的間隙
Δcd減小到
Δc’d’,則正常磨損階段延長至a里程,這樣就提高了配合零件的使用壽命。二、汽車在走合期及不同階段的使用特點(diǎn)2023/2/113配合零件的磨損規(guī)律初期磨損階段正常工作階段逐漸加劇磨損階段配合零件的磨損規(guī)律2023/2/114ΔcdΔabΔefΔc'd'1.汽車在走合期的使用特點(diǎn)2)潤滑油變質(zhì)快由于零件表面磨損快,金屬磨屑產(chǎn)生量大,同時(shí)零件表面和潤滑油溫度很高,因此潤滑油易于被污染或氧化而變質(zhì)。二、汽車在走合期及不同階段的使用特點(diǎn)2023/2/1151.汽車在走合期的使用特點(diǎn)3)行駛故障多零件表面的幾何形狀偏差、裝配誤差、緊固件松動(dòng)、潤滑條件差、使用不當(dāng)?shù)染鶗?huì)使汽車在走合期的故障增多。例如,汽車走合時(shí),工作表面磨擦劇烈,潤滑條件差,發(fā)動(dòng)機(jī)易過熱,常易發(fā)生拉缸、燒瓦等故障。二、汽車在走合期及不同階段的使用特點(diǎn)2023/2/1162.汽車走合期不同階段的使用特點(diǎn)汽車走合期可分為以下三個(gè)階段:第一階段,即在走合期的頭2~3h內(nèi),因?yàn)榱慵浜祥g隙也較小,因此零件磨損和機(jī)械損失很大,零件表面和潤滑油的溫度也很高。2023/2/117第二階段,即走合5~8h時(shí),零件開始形成了較為光滑的工作表面,消耗在摩擦上的機(jī)械損失和產(chǎn)生的熱量逐漸減少。第三階段,零件工作表面的磨合過程逐漸結(jié)束,并形成了一層防止配合表面金屬直接接觸的氧化膜,進(jìn)入了氧化磨耗過程。
2.汽車走合期不同階段的使用特點(diǎn)2023/2/118三、汽車走合期應(yīng)采取的技術(shù)措施1.執(zhí)行規(guī)定走合里程;2.減載、好路行駛;3.限速;4.保持正確駕駛方法;5.選擇優(yōu)質(zhì)燃料和潤滑油;6.加強(qiáng)維護(hù)。2023/2/119三、汽車走合期應(yīng)采取的技術(shù)措施1.執(zhí)行規(guī)定走合里程汽車走合里程取決于零件表面加工精度、裝配質(zhì)量、潤滑油的品質(zhì)、運(yùn)行條件和駕駛技術(shù)等,通常為1000~1500公里,有的車型為2000~3000公里,相當(dāng)于40~60個(gè)工作小時(shí)。2023/2/120幾種常見車型的走合里程2023/2/1三、汽車走合期應(yīng)采取的技術(shù)措施2.減載、好路行駛在走合期內(nèi),應(yīng)選擇較好的道路并減載限速運(yùn)行。走合期第一階段內(nèi)應(yīng)減載50%,整個(gè)走合期內(nèi),載貨汽車應(yīng)減載20%~25%,并禁止拖帶掛車;半掛車按載質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)減載25%~50%。2023/2/1223.限速在載質(zhì)量一定情況下,車速越高,則發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)件的負(fù)荷也就越大,因此在走合期內(nèi)不允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高。重型汽車的最高行駛速度一般不超過40~50km/h。不同類型的汽車,可根據(jù)其使用說明書,確定出最高走合速度。三、汽車走合期應(yīng)采取的技術(shù)措施2023/2/1234.保持正確駕駛方法在走合期內(nèi),駕駛員必須嚴(yán)格執(zhí)行駕駛操作規(guī)程,保持發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度和機(jī)油壓力,嚴(yán)禁拆除發(fā)動(dòng)機(jī)限速裝置。經(jīng)常注意變速器、后橋、輪轂及制動(dòng)鼓的溫度,盡量避免急促地、長期地使用行車制動(dòng)。三、汽車走合期應(yīng)采取的技術(shù)措施2023/2/1245.選擇優(yōu)質(zhì)燃料和潤滑油應(yīng)選擇抗爆性好的優(yōu)質(zhì)燃油,以防汽油機(jī)爆燃;同時(shí)應(yīng)選擇粘度較低的優(yōu)質(zhì)潤滑油或加有添加劑的專用潤滑油。潤滑油的加注量應(yīng)略多于規(guī)定量,并應(yīng)按走合期維護(hù)的規(guī)定及時(shí)更換。走合期滿,進(jìn)行一次走合維護(hù)。三、汽車走合期應(yīng)采取的技術(shù)措施2023/2/1256.加強(qiáng)維護(hù)走合期技術(shù)維護(hù)作業(yè)的重點(diǎn)是檢查、緊固、調(diào)整和潤滑。要特別注意做好日常維護(hù)工作。要經(jīng)常檢查、緊固各部外露螺栓、螺母,注意各總成在運(yùn)行中的聲響和溫度變化,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。三、汽車走合期應(yīng)采取的技術(shù)措施2023/2/126第二節(jié)汽車在低溫條件下的使用一、低溫條件對(duì)汽車使用性能的影響二、汽車在低溫條件下使用時(shí)應(yīng)采取的主要技術(shù)措施27汽車在低溫條件下使用時(shí),其主要問題:1.發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難;2.總成磨損嚴(yán)重;3.燃料、潤滑油消耗增大;4.機(jī)件易損壞、腐蝕;5.冷起動(dòng)排氣污染嚴(yán)重;6.行車條件差。一、低溫條件對(duì)汽車使用性能的影響2023/2/1281.發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)困難發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能主要與發(fā)動(dòng)機(jī)類型、燃燒室形狀、設(shè)計(jì)和制造工藝水平有關(guān)。主要原因:曲軸旋轉(zhuǎn)阻力矩大;燃料蒸發(fā)性差;壓縮終了氣缸內(nèi)壓力和溫度低;蓄電池工作能力降低。
一、低溫條件對(duì)汽車使用性能的影響2023/2/1291)曲軸旋轉(zhuǎn)阻力矩大發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能通常用發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫下的最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速表示,并用發(fā)動(dòng)機(jī)的最低起動(dòng)溫度表示其低溫起動(dòng)性能。隨著環(huán)境溫度的降低,發(fā)動(dòng)機(jī)的最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速升高,而起動(dòng)時(shí)起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)的起動(dòng)轉(zhuǎn)速卻大幅度下降。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/1301.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性1-最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速;2-發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的最低起動(dòng)溫度2023/2/131最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速曲線與起動(dòng)轉(zhuǎn)速曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度即為發(fā)動(dòng)機(jī)的最低起動(dòng)溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速主要受起動(dòng)阻力矩的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),曲軸的旋轉(zhuǎn)阻力包括氣缸內(nèi)被壓縮的可燃性混合氣的反作用力、運(yùn)動(dòng)部位的慣性力、各摩擦副的摩擦阻力等。式中:MC-起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,N?m;MK-壓縮氣體阻力矩,N?m;MJ-運(yùn)動(dòng)部件慣阻力矩,N?m;MR-摩擦阻力矩,N?m。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/132對(duì)于結(jié)構(gòu)一定的發(fā)動(dòng)機(jī),MK和MJ在溫度降低時(shí)變化不大;而在低溫條件下,摩擦阻力矩MR主要取決于潤滑油的粘度。即發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)阻力矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)速在低溫條件下主要受潤滑油粘度的影響。在摩擦阻力中,活塞與氣缸、曲軸各軸承的摩擦力是主要的,約占起動(dòng)摩擦力的60%以上。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/133發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的基本前提是曲軸必須達(dá)到一定的起動(dòng)轉(zhuǎn)速。隨著溫度降低,潤滑油粘度增大,內(nèi)摩擦力增加,曲軸旋轉(zhuǎn)阻力矩增大,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)功率增大,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速下降而難以起動(dòng)。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/134使用低粘度潤滑油時(shí)所需要的起動(dòng)功率相對(duì)增幅較小。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油粘度、溫度與起動(dòng)功率的關(guān)系2023/2/135例如,在-23.3℃溫度下,使用牌號(hào)為SAE10W的潤滑油只需3.7kW的起動(dòng)功率,使用SAE20W則需7.4kW,而使用SAE30竟增加到11.8kW。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/136SAE30:11.8kWSAE20W:7.4kWSAE10W:3.7kW原因:SAE10W比其它兩種潤滑油的低溫粘度小。在-18℃時(shí),SAE10W潤滑油的動(dòng)力粘度為2500mPa?s,而SAE20W潤滑油的動(dòng)力粘度卻高達(dá)10000mPa?s。2)燃料蒸發(fā)性降低溫度的降低會(huì)使燃油的粘度和密度增大,流動(dòng)性變差,表面張力增大,從而難以霧化;同時(shí),低溫時(shí)燃油難以吸熱蒸發(fā),大部分燃油以液態(tài)進(jìn)入氣缸,實(shí)際混合氣過稀而不易起動(dòng)。試驗(yàn)表明:發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)流速一般不超過3~4m/s,氣溫在0~12℃時(shí),只有4%~10%的燃油汽化。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/137燃料的蒸發(fā)性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能有重大影響。汽油的蒸發(fā)性用餾分溫度表示,其中10%的餾分溫度影響發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性。10%餾分溫度越低,起動(dòng)性能越好。隨著溫度的降低,汽油的粘度和相對(duì)密度增大,汽油流動(dòng)性變壞,霧化和蒸發(fā)困難。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/138從+40℃到-10℃,汽油的粘度提高76%,相對(duì)密度提高6%。93(92)、97(95)號(hào)車用汽油的10%餾分溫度均不高于70℃,在氣溫不低于-20℃時(shí),可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的要求。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難汽油的粘度、相對(duì)密度(比重)與溫度的關(guān)系1-粘度曲線;2-相對(duì)密度曲線2023/2/139低溫條件下使用的柴油機(jī),要求柴油具有很好的流動(dòng)性和較低的粘度。夏季牌號(hào)的柴油在溫度降低到-18~-20℃時(shí),粘度開始明顯提高。由于粘度增大,柴油霧化不良,使燃燒過程變壞。當(dāng)溫度進(jìn)一步降低,則因燃料中的含蠟沉淀物析出,使燃料的流動(dòng)性逐漸喪失。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/1403)汽缸壓縮終了的壓力和溫度下降低溫條件下,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速下降,不僅使流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管道的氣流速度下降,影響了汽油的霧化和蒸發(fā),而且使壓縮終了的氣缸壓力和溫度下降,混合氣更難以點(diǎn)火燃燒。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/141當(dāng)起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在較低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),即使是較小的轉(zhuǎn)速差Δn,也能使汽缸壓縮壓力發(fā)生較大的變化
。只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速超過某一值時(shí),壓縮壓力受轉(zhuǎn)速的影響才會(huì)較小。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難汽缸壓縮壓力與曲軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系2023/2/1424)蓄電池工作能力下降在起動(dòng)過程中,蓄電池主要影響起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和火花塞的跳火能量。蓄電池電壓為:式中:U-蓄電池電壓,V;E-蓄電池電動(dòng)勢,V;R-蓄電池內(nèi)阻,Ω;I-蓄電池輸出電流,A。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難U=E-IR2023/2/143在低溫條件下,蓄電池的電動(dòng)勢E變化不大,即環(huán)境溫度有較大變化時(shí),蓄電池的單格電壓下降并不多。但是,隨著溫度的降低,蓄電池的電解液粘度增大,向極板的滲透能力下降,內(nèi)阻增加;同時(shí),起動(dòng)時(shí)的電流增大,從而使蓄電池的端電壓明顯下降。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/144蓄電池端電壓的降低對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)性能的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面。首先,低溫起動(dòng)時(shí)需要的起動(dòng)功率大,而蓄電池輸出功率反而下降,導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)無力拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)或不能達(dá)到最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速;1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/1451.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難氣溫對(duì)起動(dòng)功率、蓄電池輸出功率的影響1-起動(dòng)功率;2-蓄電池輸出功率
2023/2/146其次,蓄電池端電壓降低時(shí)火花塞的點(diǎn)火能量小,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難。此外,在低溫條件下,點(diǎn)火能量降低的原因還有:可燃混合氣密度增大使電極間電阻增大;火花塞電極間有油、水及氧化物等。1.發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)困難2023/2/147汽車在低溫條件下使用時(shí),各主要總成的磨損強(qiáng)度都較大。由于工作條件不同,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤傳動(dòng)系磨損嚴(yán)重的原因有所不同。2.汽車總成磨損強(qiáng)度增大2023/2/1481)發(fā)動(dòng)機(jī)磨損強(qiáng)度大的主要原因:在發(fā)動(dòng)機(jī)的使用周期中,50%的汽缸磨損發(fā)生在起動(dòng)過程,而冬季起動(dòng)磨損占總起動(dòng)磨損的60%~70%。試驗(yàn)表明:在氣溫為-18℃時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的磨損量相當(dāng)于汽車正常行駛210km的磨損量。主要磨損部位是汽缸壁和活塞環(huán)、軸和軸瓦、傳動(dòng)系各總成。2.汽車總成磨損強(qiáng)度增大2023/2/149(1)汽缸壁磨損的原因低溫起動(dòng)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)缸壁磨損嚴(yán)重的原因:①起動(dòng)過程中,潤滑油粘度大、流動(dòng)性差、不能及時(shí)到達(dá)缸壁表面,缸壁潤滑條件差。2.汽車總成磨損強(qiáng)度增大發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸壁、活塞環(huán)磨損與汽缸壁溫度的關(guān)系1-汽缸;2-第一道活塞環(huán)2023/2/150②未蒸發(fā)的液態(tài)燃油進(jìn)入汽缸,沖刷掉缸壁上潤滑油膜,甚至沿缸壁流入曲軸箱,稀釋潤滑油使其油性減退。③在低溫條件下,燃燒過程形成的水蒸氣凝結(jié)于缸壁;同時(shí),汽油中的硫在燃燒過程中產(chǎn)生氧化硫。二者化合成酸引起腐蝕磨損,使缸壁的磨損加劇。2.汽車總成磨損強(qiáng)度增大2023/2/151在低溫條件下使用的汽油含硫量不應(yīng)大于0.1%。2.汽車總成磨損強(qiáng)度增大汽油含硫量與缸壁磨損的關(guān)系2023/2/152(2)曲軸和曲軸軸承磨損嚴(yán)重的原因:①低溫起動(dòng)時(shí),潤滑油粘度低、流動(dòng)性差,機(jī)油泵不能及時(shí)將潤滑油輸送到曲軸頸的工作表面,使?jié)櫥瑮l件惡化。②未燃燃料及燃料不完全燃燒形成的燃燒產(chǎn)物竄入曲軸箱稀釋和污染潤滑油。2.汽車總成磨損強(qiáng)度增大2023/2/153(2)曲軸和曲軸軸承磨損嚴(yán)重的原因:③曲軸軸承用巴氏合金材料制成,軸承的基體材料與曲軸軸頸材料的膨脹系數(shù)不同,在低溫條件下的配合間隙變小且不均勻,加速了軸頸與軸瓦的磨損。2.汽車總成磨損強(qiáng)度增大2023/2/1542)傳動(dòng)系總成磨損嚴(yán)重的原因:(1)低溫潤滑條件差傳動(dòng)系總成的正常工作溫度由零件摩擦和攪油產(chǎn)生的熱量維持,溫升速度很慢。例如,解放CA1090型汽車傳動(dòng)系總成中的油溫為-10℃時(shí),行駛6km后油溫才能升到10~15℃。2.汽車總成磨損強(qiáng)度增大2023/2/155低溫時(shí),齒輪和軸承得不到充分的潤滑,零件磨損大。研究表明,與潤滑油溫35℃時(shí)的磨損強(qiáng)度相比,潤滑油溫-5℃時(shí),汽車主減速器齒輪和軸承的磨損強(qiáng)度增大10~12倍。2.汽車總成磨損強(qiáng)度增大2023/2/1562)傳動(dòng)系總成磨損嚴(yán)重的原因:(2)低溫運(yùn)動(dòng)阻力大低溫時(shí),汽車傳動(dòng)系潤滑油粘度增大,運(yùn)動(dòng)阻力相應(yīng)增大;在起步后的一段時(shí)間內(nèi),各總成的負(fù)荷較大,加劇了傳動(dòng)零件的磨損。2.汽車總成磨損強(qiáng)度增大2023/2/157汽車在低溫條件下使用時(shí),油耗增大的主要原因是:①發(fā)動(dòng)機(jī)暖車時(shí)間長。②發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度低,燃料氣化不良,燃燒不完全。3.燃料消耗增大
2023/2/158③潤滑油粘度大,摩擦損失大,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率下降,傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率下降,汽車行駛阻力增加。據(jù)試驗(yàn),當(dāng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度由80℃降至60℃時(shí),油耗增加3%;降至40℃時(shí),油耗增加12%。3.燃料消耗增大
2023/2/159低溫條件下,材料的物理機(jī)械性能將變差。在-30℃以下時(shí),碳鋼的沖擊韌性急劇下降,鑄件變脆,塑料、橡膠變硬、變脆,從而使由這些材料制成的零部件在載荷作用下易于發(fā)生損壞。另外,在低溫條件下,蓄電池電解液易冰凍而不能正常工作;甚至冷卻液結(jié)冰,導(dǎo)致散熱器和缸體凍裂。4.零部件易損壞2023/2/160發(fā)動(dòng)機(jī)在冷起動(dòng)階段HC和CO排氣污染嚴(yán)重,在低溫條件下更為突出,原因是:①空氣溫度低;②燃料霧化不好。冷起動(dòng)一般指發(fā)動(dòng)機(jī)從冷態(tài)起動(dòng)到暖車前的這段過程。據(jù)測算,汽油機(jī)HC排放量的80%是在冷起動(dòng)階段排出的?,F(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)采用閉環(huán)電子噴射技術(shù)并裝配三元催化反應(yīng)器,可降低有害物的排放。5.冷起動(dòng)排氣污染嚴(yán)重2023/2/161汽油機(jī)的冷起動(dòng)工況有其特殊性:起動(dòng)過程時(shí)間短,不確定性因素多。1)現(xiàn)代電子控制燃油噴射汽油機(jī),在起動(dòng)初期的一、二個(gè)循環(huán),噴入的燃油量往往是實(shí)際燃燒需求量的5~6倍,以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠盡快點(diǎn)火。5.冷起動(dòng)排氣污染嚴(yán)重2023/2/1622)在這一段時(shí)間里氧傳感器不起作用,無法提供反饋信號(hào)以對(duì)燃油量進(jìn)行有效控制。這是汽油機(jī)冷起動(dòng)排放污染大的另一個(gè)要因。3)典型的三元催化劑的起燃溫度一般在250~300℃,所以在冷起動(dòng)期間燃燒所產(chǎn)生的廢氣不能被催化轉(zhuǎn)化器所轉(zhuǎn)化而直接排到大氣中。5.冷起動(dòng)排氣污染嚴(yán)重2023/2/163在起動(dòng)后的前60s期間,絕大多數(shù)的HC都未被轉(zhuǎn)化;而60s之后,只有少量HC從排氣管中排出,絕大多數(shù)均被轉(zhuǎn)化。這說明催化轉(zhuǎn)化器在冷起動(dòng)期間,需要一定的起燃時(shí)間才能工作。5.冷起動(dòng)排氣污染嚴(yán)重2023/2/1645.冷起動(dòng)排氣污染嚴(yán)重冷起動(dòng)時(shí)催化轉(zhuǎn)化器的工作狀況2023/2/165柴油機(jī):在低溫條件下,柴油機(jī)冷起動(dòng)和怠速工況時(shí)通常會(huì)排出白煙。白煙是直徑1μm以上的微粒。在冷起動(dòng)程中,因汽缸中溫度較低,發(fā)火不良,燃油不能完全燃燒而以液滴微粒狀態(tài)排出而形成白煙,主要是有機(jī)可溶成分。待暖車過程結(jié)束,發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作后,白煙即刻消失。5.冷起動(dòng)排氣污染嚴(yán)重2023/2/166在低溫條件下,道路常被冰雪覆蓋,致使輪胎與地面間的附著系數(shù)顯著下降,在行車中使制動(dòng)距離延長且車輛極易發(fā)生側(cè)滑。同等條件下,冰雪路面的制動(dòng)距離比干燥路面的制動(dòng)距離長2~4倍。汽車加速上坡時(shí),驅(qū)動(dòng)輪也易于滑轉(zhuǎn)。6.行車條件差2023/2/167在特別嚴(yán)寒的情況下,橡膠輪胎逐漸變硬、變脆,受到?jīng)_擊載荷時(shí)容易發(fā)生破裂。因此,在冬季行車時(shí),在汽車起步后應(yīng)先以低速行駛,并要平穩(wěn)起步和越過障礙物。6.行車條件差2023/2/168二、汽車在低溫條件下使用時(shí)
應(yīng)采取的主要技術(shù)措施691.加強(qiáng)技術(shù)維護(hù);2.預(yù)熱;3.保溫;4.合理選用燃料和潤滑油;5.起動(dòng)液的使用;6.正確使用防凍液;7.其他應(yīng)注意的問題。冬季維護(hù)的主要附加作業(yè)項(xiàng)目有:①安裝或維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)保溫及起動(dòng)預(yù)熱裝置;②檢查調(diào)整冷卻散熱裝置(風(fēng)扇皮帶等);③更換冬季潤滑油(脂)及防凍液;④檢查調(diào)整供油系、點(diǎn)火系;⑤采取防滑保護(hù)措施等。1.加強(qiáng)技術(shù)維護(hù)2023/2/170發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前預(yù)熱的目的:提高燃油的霧化性和蒸發(fā)性,改善混合氣的形成條件,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)阻力,以利于發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫條件下順利起動(dòng)。常用的預(yù)熱方法:熱水預(yù)熱、蒸汽預(yù)熱、電熱器及紅外輻射加熱等。熱水預(yù)熱和蒸汽預(yù)熱是過去應(yīng)用最廣泛的預(yù)熱方式。2.預(yù)熱2023/2/171熱水預(yù)熱時(shí),將熱水加熱至90~95℃,從散熱器加水口注入冷卻系,注滿后把防水閥打開,使之邊注邊流,待流出的水溫達(dá)到30~40℃后,關(guān)閉放水閥;若把熱水直接注入汽缸體水套,使其完全充滿后再流入散熱器,可充分利用熱水的熱能,迅速提高發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。2.預(yù)熱2023/2/172蒸汽預(yù)熱是預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)的有效方法。預(yù)熱時(shí),蒸汽通過蒸汽管導(dǎo)入散熱器的下水管,進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系,或直接引入發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水套。蒸汽直接引入冷卻水套時(shí)加熱迅速,蒸汽浪費(fèi)小,但需在缸體和缸蓋上加裝蒸汽閥。預(yù)熱開始時(shí),因發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低,蒸汽進(jìn)入冷卻系后會(huì)被冷凝,需打開放水開關(guān)排出積水;當(dāng)缸體溫度升高到一定程度時(shí),放水閥處便排出蒸汽;預(yù)熱溫度升高到50~60℃時(shí),可起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并往發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系加入熱水。2.預(yù)熱2023/2/173電加熱方法是把加熱器插入冷卻系或機(jī)油內(nèi)的一種加熱方式,可方便地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行加熱。管式冷卻液電極加熱器利用內(nèi)、外電極間冷卻液的電阻進(jìn)行加熱。2.預(yù)熱管式電極加熱器1-接頭;2-絕緣體;3-內(nèi)電極;4-外電極;5-軟管;6-接線柱2023/2/174汽車在嚴(yán)寒地區(qū)使用時(shí),應(yīng)適當(dāng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和蓄電池采取保溫措施。其目的是使汽車在一定熱工況下工作,并隨時(shí)可以出車。氣溫很低時(shí),或?qū)τ诔袚?dān)某些特殊任務(wù)的車輛,還應(yīng)對(duì)燃油箱和駕駛室進(jìn)行保溫。采用百葉窗或用改變風(fēng)扇參數(shù)(葉片數(shù)目或角度)的方法可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)保溫,也可以用降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速或用斷開風(fēng)扇離合器的方法保溫。3.保溫2023/2/175采用發(fā)動(dòng)機(jī)罩保溫套是保持發(fā)動(dòng)機(jī)溫度狀況的重要措施。采用該措施的發(fā)動(dòng)機(jī)在-30℃的氣溫下工作時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)溫度可保持在20~35℃;停車后,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要部位的冷卻速度也比無保溫套時(shí)降低近6倍。保溫材料可是棉質(zhì)或氈質(zhì)的,前者保溫性能較好。采用雙層油底殼對(duì)油底殼及潤滑油有良好的保溫效果,也可在油底殼的內(nèi)表面用一層玻璃纖維密封。3.保溫2023/2/176提高蓄電池在低溫條件下輸出功率的方法有兩種:一是使用低溫蓄電池;二是蓄電池保溫。低溫蓄電池使用薄極板,并加入活性添加劑。由于蓄電池的極板片數(shù)增加,與電解液的接觸面積增大,使蓄電池容量增加,降低了內(nèi)電阻,提高了蓄電池輸出功率。蓄電池保溫的目的是保持蓄電池的溫度或減緩蓄電池溫度下降速率,以使其容量、內(nèi)電阻變化不大。3.保溫2023/2/177常用的蓄電池保溫方法是把其放在具有夾層的木質(zhì)或玻璃鋼制保溫箱內(nèi),夾層中充有導(dǎo)熱系數(shù)很低的保溫材料。目前廣泛采用的保溫材料是聚氨醋硬質(zhì)泡沫塑料。在特別嚴(yán)寒的地區(qū),可采用蓄電池加熱保溫裝置。3.保溫2023/2/178低溫條件下使用的燃料應(yīng)具有良好的蒸發(fā)性、流動(dòng)性、低硫量。燃料蒸發(fā)性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能有很大影響。蒸發(fā)性用餾分溫度表示,其中10%的餾分溫度影響發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性。10%餾分溫度越低,起動(dòng)性能越好。隨著溫度降低,汽油的粘度和相對(duì)密度增大,汽油流動(dòng)性變壞,霧化和汽化困難。4.合理選用燃料和潤滑油2023/2/179從+40℃到-10℃,汽油的粘度提高76%,相對(duì)密度提高6%。93、97號(hào)車用汽油的10%餾分溫度均不高于70℃,在氣溫不低于-20℃時(shí),可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的要求。汽油的粘度、相對(duì)密度(比重)與溫度的關(guān)系1-粘度曲線;2-相對(duì)密度曲線4.合理選用燃料和潤滑油2023/2/180低溫條件下使用的柴油機(jī),要求柴油具有很好的流動(dòng)性和較低的粘度。隨溫度降低,柴油粘度增大,柴油霧化不良,使燃燒過程變壞;當(dāng)溫度進(jìn)一步降低,則因燃料中的含蠟沉淀物析出,使燃料的流動(dòng)性逐漸喪失。柴油的牌號(hào)是以凝點(diǎn)劃分的,在低溫條件下,所選用柴油牌號(hào)的冷凝點(diǎn)應(yīng)至少比環(huán)境溫度低5℃。4.合理選用燃料和潤滑油2023/2/181汽車在低溫條件下使用時(shí),應(yīng)選用粘溫特性好的低粘度潤滑油,以降低起動(dòng)阻力并改善零部件的潤滑條件。進(jìn)入冬季前,發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、主傳動(dòng)器等總成應(yīng)換用冬季潤滑油。因其具有良好的粘溫特性,粘度隨溫度下降不顯著,可使零件的潤滑條件得以改善,并降低起動(dòng)阻力。4.合理選用燃料和潤滑油2023/2/182在低溫條件下,為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)(冷起動(dòng)),需要采用專門的起動(dòng)燃料—起動(dòng)液。起動(dòng)液應(yīng)具備下列條件:①容易點(diǎn)燃(或壓燃),以保證發(fā)動(dòng)機(jī)可靠起動(dòng)。②發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)穩(wěn)定柔和。③在起動(dòng)過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)磨損要小。乙醚(C2H5OC2H5)是起動(dòng)液中的主要成分,其沸點(diǎn)僅34.5℃,因此具有很好的揮發(fā)性。5.起動(dòng)液的使用2023/2/183加注起動(dòng)液時(shí),應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),盡可能地將起動(dòng)液呈霧狀均勻地分配到各汽缸中。另設(shè)有起動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī),其起動(dòng)裝置以起動(dòng)液為燃料,起動(dòng)時(shí)可以將其呈霧狀噴入進(jìn)氣管,與從空氣濾清器進(jìn)來的空氣(柴油機(jī))和可燃混合氣(汽油機(jī))混合后進(jìn)入各個(gè)氣缸。5.起動(dòng)液的使用2023/2/184由于起動(dòng)液易燃,保證了起動(dòng)可靠,并促進(jìn)了基本燃料的燃燒。沒有起動(dòng)裝置的汽車,可以采用起動(dòng)液壓力噴射罐直接把起動(dòng)液噴入進(jìn)氣管內(nèi),但應(yīng)注意控制噴入量。噴入量過大時(shí),會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)粗暴。采用起動(dòng)液進(jìn)行冷起動(dòng)時(shí),可使發(fā)動(dòng)機(jī)在-40℃或更低的氣溫下可靠起動(dòng)。說明:這種起動(dòng)方法應(yīng)與稠化機(jī)油和低溫蓄電池相配合,以便使起動(dòng)機(jī)能把發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)到起動(dòng)轉(zhuǎn)速。5.起動(dòng)液的使用2023/2/185在冬季,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系可使用防凍液,防止凍裂機(jī)件,并可避免每天加水、放水,以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度并縮短起動(dòng)前的準(zhǔn)備時(shí)間。防凍液的使用性能用凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)、傳熱性和熱容量表示。為保證防凍液在冷卻系中的流動(dòng)性,要求其粘度要低。防凍液不應(yīng)引起金屬腐蝕、橡膠溶脹,并應(yīng)具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。常用的防凍液是乙二醇-水型防凍液,其牌號(hào)以防凍液的冰點(diǎn)劃分。6.正確使用防凍液2023/2/186防凍液在使用過程中要注意以下幾點(diǎn):
1)防凍液的冰點(diǎn)應(yīng)比使用地區(qū)的最低溫度低5~10℃;
2)防凍液的表面張力小,因而容易泄漏,加注前應(yīng)檢查冷卻系的密封性;
3)防凍液膨脹系數(shù)大,一般只應(yīng)加到冷卻系總?cè)萘康?5%,以免升溫膨脹后溢出;
4)經(jīng)常用密度計(jì)檢查防凍液成分,掌握防凍液的冰點(diǎn)。若防凍液冰點(diǎn)不滿足要求時(shí),應(yīng)更換或重新配制。6.正確使用防凍液2023/2/187在低溫條件下,制動(dòng)液、減振液的粘度增大,甚至出現(xiàn)結(jié)晶,影響汽車行駛的安全性與平順性。因此,在嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)選用適于在低溫條件下使用的制動(dòng)液和減振液。減振器在必要時(shí)應(yīng)拆下避振桿。在特別寒冷的情況下,輪胎橡膠硬化、變脆,受沖擊載荷的作用時(shí)易破裂。因此,在冬季行駛時(shí),為了減輕沖擊,汽車起步后幾公里內(nèi)應(yīng)低速行駛,要緩慢起步及越過障礙物。7.其它應(yīng)注意的問題2023/2/188駕駛室和車廂的溫度過低會(huì)影響駕駛員的勞動(dòng)條件和乘客的舒適感。擋風(fēng)玻璃結(jié)霜會(huì)影響駕駛員的視野。為此,可將經(jīng)過散熱器的熱空氣引人駕駛室及擋風(fēng)玻璃上,以便采暖和除霜。轎車和舒適性要求較高的客車上應(yīng)裝備采暖設(shè)備。7.其他應(yīng)注意的問題2023/2/189第三節(jié)汽車在高原和山區(qū)
條件下的使用一、高原和山區(qū)條件對(duì)汽車使用的影響二、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施三、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善安全性能的主要措施90出現(xiàn)的問題有:汽車在高原和山區(qū)條件下行駛時(shí),由于海拔高、氣壓低、空氣稀薄,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性下降;汽車低擋上長大坡時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)易過熱;在山區(qū)復(fù)雜道路條件下行駛時(shí),換擋、制動(dòng)和轉(zhuǎn)彎的次數(shù)多,底盤特別是行駛系的載荷大,輪胎磨損大,其制動(dòng)系的負(fù)荷也增大。一、高原和山區(qū)條件對(duì)汽車使用的影響2023/2/1911.海拔對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的影響隨著海拔升高,氣壓逐漸降低,空氣密度減小。海拔每升高1000m,大氣壓力下降約11.5%,空氣密度約減小9%。一、高原和山區(qū)條件對(duì)汽車使用的影響2023/2/192海拔、大氣壓力、密度及溫度的關(guān)系2023/2/193海拔升高致使發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量減少,平均指示壓力下降。平均指示壓力隨海拔升高而下降,同樣發(fā)動(dòng)機(jī)功率也隨著海拔升高而下降。海拔每升高1000m,發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩分別下降12%和11%左右。1.海拔對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的影響2023/2/194汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)矩與海拔的關(guān)系2023/2/1951.海拔對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的影響其主要原因?yàn)椋?)由于氣壓降低,外界與缸內(nèi)的壓差減小;又因空氣密度小,使發(fā)動(dòng)機(jī)充氣量下降,混合氣變濃;2)大氣壓力降低,使進(jìn)氣管真空度相應(yīng)減小,點(diǎn)火推遲;3)壓縮終了的壓力和溫度降低,混合氣的燃燒速度緩慢。充氣量下降和燃燒速率降低均會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性降低。2023/2/1961.海拔對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的影響2.海拔對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的影響隨著海拔的增加,大氣壓力降低,空氣稀薄,混合氣變濃,嚴(yán)重時(shí)會(huì)由于混合氣過濃而不能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)或產(chǎn)生喘振現(xiàn)象;進(jìn)氣管真空度下降,在原怠速節(jié)氣門開度下則進(jìn)氣量不足,使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速下降。一、高原和山區(qū)條件對(duì)汽車使用的影響2023/2/197
海拔與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的關(guān)系海拔與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的關(guān)系2023/2/198海拔每增高1km,怠速轉(zhuǎn)速降低50r/min;同時(shí),由于混合氣過濃,發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定性差。3.海拔對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性的影響隨著海拔增高,汽車燃料的消耗量增大,其主要原因是:1)空氣密度下降,充氣量降低;若供油系統(tǒng)未經(jīng)調(diào)整或校正,則空燃比變小,混合氣變濃;2)在高原山區(qū)道路上,汽車行駛阻力大;3)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足,且高原山區(qū)坡度陡而大,道路復(fù)雜,經(jīng)常低擋大負(fù)荷行駛,油耗增大;一、高原和山區(qū)條件對(duì)汽車使用的影響2023/2/1994)發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)荷工作時(shí)間增多,易過熱并引起不正常燃燒,油耗增大;5)氣壓降低,燃料揮發(fā)性提高,易產(chǎn)生氣阻和滲漏,油耗增大。例如:大氣壓力從101kPa降至80kPa(海拔約2000m)對(duì)燃料蒸氣壓力、蒸餾特性的影響,與外界氣溫上升8~10℃所造成的影響相當(dāng)。3.海拔對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性的影響2023/2/1100海拔對(duì)汽車行駛油耗的影響2023/2/11013.海拔對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性的影響4.汽車制動(dòng)系在高原山區(qū)條件下負(fù)荷增加汽車在山區(qū)行駛,常需要制動(dòng)減速,制動(dòng)系使用頻繁,致使摩擦副(摩擦蹄片和制動(dòng)鼓,或者制動(dòng)襯快和制動(dòng)盤)經(jīng)常處于發(fā)熱狀態(tài)。特別是下長坡時(shí),制動(dòng)蹄的摩擦襯片溫度高達(dá)400℃左右。在這種情況下,摩擦襯片的摩擦系數(shù)急劇下降,嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)制動(dòng)失效。還由于持續(xù)高溫,摩擦片磨損加劇并容易碎裂。一、高原和山區(qū)條件對(duì)汽車使用的影響2023/2/1102汽車在山區(qū)行駛的制動(dòng)安全性還存在兩個(gè)問題:前輪失去轉(zhuǎn)向能力、后軸側(cè)滑。前者容易發(fā)生在坡道、濕路面和超載的情況下;后者容易發(fā)生在平路、干路面和空載的情況下。這兩個(gè)問題造成了汽車前后軸制動(dòng)力分配比例上的突出矛盾:第一種情況須防止前輪制動(dòng)抱死;而第二種情況須防止后輪抱死或提前抱死。此外,路面附著特性的變化(山區(qū)公路常見現(xiàn)象),道路曲率的變化等也會(huì)對(duì)汽車制動(dòng)穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。4.汽車制動(dòng)系在高原山區(qū)條件下負(fù)荷增加2023/2/1103氣壓制動(dòng)的汽車:在高原山區(qū)使用時(shí),因空氣稀薄,空氣壓縮機(jī)的生產(chǎn)率下降,供氣壓力不足;同時(shí),由于制動(dòng)次數(shù)多,耗氣量大,常不能保證汽車、特別是汽車列車的制動(dòng)可靠性。液壓制動(dòng)的汽車:在山區(qū)行駛時(shí),使用制動(dòng)頻繁,制動(dòng)器摩擦副因摩擦而生熱,制動(dòng)器摩擦副摩擦生熱使液壓制動(dòng)系溫度升高。若使用的制動(dòng)液沸點(diǎn)低,制動(dòng)液易于蒸發(fā)而產(chǎn)生氣阻,引發(fā)制動(dòng)失靈。2023/2/11044.汽車制動(dòng)系在高原山區(qū)條件下負(fù)荷增加5.汽車在高原、山區(qū)條件下使用的其他問題海拔對(duì)排氣污染物的形成也有影響。海拔影響發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比,空燃比的變化又導(dǎo)致排氣成分濃度的改變,從而影響有害物質(zhì)的排放量。CO、HC的排放濃度隨海拔增高而增大,而NOx的濃度則有所下降。一、高原和山區(qū)條件對(duì)汽車使用的影響2023/2/11055.汽車在高原、山區(qū)條件下使用的其他問題海拔與排氣中有害氣體濃度的關(guān)系2023/2/1106高原行車時(shí),由于發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降,且高原山區(qū)道路復(fù)雜,行駛阻力大,因此發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷工作的時(shí)間比例增大,發(fā)動(dòng)機(jī)易過熱。危害:發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度升高,使?jié)櫥驼扯茸冃?,氧化速度加快;同時(shí),過濃的混合氣不能完全燃燒,液體燃油竄入曲軸箱后,會(huì)稀釋潤滑油而加快潤滑油變質(zhì)。潤滑油品質(zhì)變差使發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑不良,磨損加劇。2023/2/11075.汽車在高原、山區(qū)條件下使用的其他問題在山區(qū)復(fù)雜道路條件下行駛時(shí),換擋、制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎次數(shù)多,汽車行駛系及輪胎所受動(dòng)載荷和摩擦增大,行駛系的零部件和輪胎受力變形大,輪胎磨損劇烈。2023/2/11085.汽車在高原、山區(qū)條件下使用的其他問題在高原山區(qū)使用時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降,油耗增多,磨損加劇。改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施有提高壓縮比、調(diào)整油電路、采用增壓設(shè)備、采用含氧燃料、改善潤滑條件以及加強(qiáng)維護(hù)等。1.汽車選購若汽車需經(jīng)常在高原地區(qū)使用時(shí),應(yīng)購買汽車制造廠為高原地區(qū)專門設(shè)計(jì)、制造的,適合在高原山區(qū)條件下使用的汽車。二、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施2023/2/11092.提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比隨著海拔的增高,發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際充氣量下降,壓縮行程終了時(shí)氣缸內(nèi)壓力及溫度相應(yīng)降低。提高壓縮比不僅可提高壓縮終了的溫度與壓力,增大膨脹比,加快燃燒速率,改善燃燒過程,減少熱損失,而且可采用較稀的混合氣,從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。同時(shí),壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的壓力及溫度降低后,爆燃傾向減小,具有提高壓縮比的有利條件。2023/2/1110二、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施隨著壓縮比的選定與汽油的辛烷值有直接關(guān)系。汽油的辛烷值越高,爆燃傾向越小,壓縮比就可相應(yīng)地選大一些。2.提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比燃料辛烷值與壓縮比的關(guān)系2023/2/1111不同海拔時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式為:2.提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比2023/2/11123.合理選擇配氣相位合理選擇配氣相位可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣系數(shù),改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。配氣相位的確定,應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速范圍相適應(yīng)。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不同,進(jìn)、排氣門開、閉角對(duì)氣流慣性的影響也不同,因而進(jìn)、排氣門開閉的最有利的角度應(yīng)隨之變化。在進(jìn)、排氣門開、閉的四個(gè)時(shí)期中,進(jìn)氣遲關(guān)角和排氣提前角的影響最大。2023/2/1113二、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施3.合理選擇配氣相位合理的進(jìn)氣遲關(guān)角可利用氣流慣性提高充氣系數(shù),在一定的氣流慣性下,對(duì)應(yīng)著一個(gè)最佳遲關(guān)角。減小進(jìn)氣遲關(guān)角能提高低轉(zhuǎn)速下的充氣系數(shù),改善發(fā)動(dòng)機(jī)低速范圍的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性;反之,增大進(jìn)氣遲關(guān)角,對(duì)經(jīng)常處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)有利。2023/2/1114二、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施3.合理選擇配氣相位排氣提前角主要影響作功行程中膨脹功損失Pw和排氣行程中排氣功損失Px。排氣提前角增大,Pw增加,Px減??;排氣提前角減小則Pw減小,而Px增加。最佳的排氣提前角可使(Pw+Px)值最小。試驗(yàn)表明,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,排氣提前角亦應(yīng)增大。2023/2/1115二、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施4.調(diào)整油、電路隨著海拔高度增大,充氣量減小,若供油系不進(jìn)行調(diào)整,則混合氣變濃,燃料燃燒不完全。應(yīng)按海拔高度調(diào)整燃油供給量,并適當(dāng)增大空氣量,以改善混合氣的形成,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。2023/2/1116二、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施4.調(diào)整油、電路某型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)供油系調(diào)整前后的功率、油耗與海拔高度的關(guān)系1-調(diào)整前(虛線);2-調(diào)整后;P-功率;Q-油耗2023/2/1117隨著海拔升高,發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮終了的壓力降低,火焰的傳播速度減慢;又因空氣壓力降低,使真空提前裝置的工作受到影響,在相同工況下真空提前裝置的提前量減?。煌瑫r(shí),壓縮終了時(shí)缸內(nèi)壓力低,火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢。因此,可將點(diǎn)火提前角略為提前1°~2°;也可適當(dāng)調(diào)整火花塞觸點(diǎn)間隙,以使火花塞產(chǎn)生較強(qiáng)的火花。4.調(diào)整油、電路2023/2/11185.采用增壓設(shè)備增壓設(shè)備的作用是提高進(jìn)氣壓力,增加進(jìn)入汽缸的充氣量。常采用的增壓設(shè)備為廢氣渦輪增壓器。增壓器渦輪室內(nèi)的渦輪一般利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量推動(dòng),渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪旋轉(zhuǎn),壓縮來自空氣濾清器的空氣使之增壓后進(jìn)入汽缸。發(fā)動(dòng)機(jī)加快運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步加快,葉輪使更多的空氣壓縮后進(jìn)入汽缸,空氣的壓力和密度因此增大。2023/2/1119二、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施柴油機(jī)的工作過程無爆燃限制,使用增壓器可增大充氣量,壓縮終點(diǎn)時(shí)的壓力和溫度也相應(yīng)地得以提高,從而改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。汽油機(jī)采用廢氣渦輪增壓的困難較大,其主要困難是爆燃問題和渦輪熱負(fù)荷過高的問題。因此,廢氣渦輪增壓技術(shù)在汽油機(jī)上的應(yīng)用受到一定限制。但對(duì)在高原地區(qū)使用的汽車而言,為恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率仍是行之有效的方法。5.采用增壓設(shè)備2023/2/11206.其他技術(shù)措施1)使用含氧燃料含氧燃料就是在汽油中摻入酒精、丙酮及其他含氧化合物的燃料。由于摻入的這些含氧燃料的分子中都含有氧,在燃料過程中,理論上所需的空氣量減少,從而補(bǔ)償了因氣壓低而產(chǎn)生的充氣量不足的問題。試驗(yàn)表明,采用含氧較高的燃料時(shí),其相對(duì)效能隨海拔高度的增加而提高。2023/2/1121二、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施2)加強(qiáng)蓄電池維護(hù)汽車在高原山區(qū)使用時(shí),應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池電解液,補(bǔ)充蒸餾水調(diào)整其密度,以保證蓄電池的技術(shù)狀況,提高點(diǎn)火系的點(diǎn)火能量。6.其他技術(shù)措施2023/2/11223)改善潤滑條件在高原山區(qū)使用的汽車,所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油應(yīng)具有良好的粘度、溫度特性,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫時(shí)起動(dòng)性能良好和高溫時(shí)潤滑性能良好。為防止?jié)櫥妥冑|(zhì),應(yīng)保持良好的曲軸箱通風(fēng),并采用機(jī)油散熱器散熱。6.其他技術(shù)措施2023/2/11234)加強(qiáng)維護(hù)由于高原山區(qū)空氣稀薄,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻強(qiáng)度有時(shí)顯得不相適應(yīng);低擋爬坡時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)易過熱;停車時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)又很快冷卻。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)采取良好的冷卻和保溫措施。6.其他技術(shù)措施2023/2/1124高原山區(qū)地形復(fù)雜,坡大、路窄、彎多,必須采取相應(yīng)技術(shù)措施以改善汽車行駛安全性,特別是改善其制動(dòng)性能。主要措施:采用ABS防抱制動(dòng)系統(tǒng)、耐高溫制動(dòng)摩擦襯片、輔助制動(dòng)器、制動(dòng)系防氣阻、制動(dòng)轂降溫、防爆輪胎等。三、汽車在高原山區(qū)使用時(shí)改善安全性能的主要措施2023/2/1125ABS防抱制動(dòng)系統(tǒng)可防止汽車在制動(dòng)過程中車輪抱死,既可獲得最大制動(dòng)效能,又可防止制動(dòng)側(cè)滑,提高汽車的制動(dòng)穩(wěn)定性。采用ABS制動(dòng)系統(tǒng)是提高汽車在山區(qū)復(fù)雜道路上行駛安全性的重要途徑。1.采用ABS防抱制動(dòng)系統(tǒng)2023/2/1126輔助制動(dòng)器:電渦流、液體渦流和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣式三種。前兩種由于體積較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,多用于山區(qū)或礦用重型汽車上,又被稱為電力或液力下坡緩行器。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)是一種有效而簡便的措施。2.采用輔助制動(dòng)器2023/2/1127排氣制動(dòng)是在一般發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的基礎(chǔ)上,在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)設(shè)置排氣節(jié)流閥形成的。當(dāng)使用排氣制動(dòng)時(shí),切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給,關(guān)閉排氣節(jié)流閥,達(dá)到降低汽車車速的目的。排氣制動(dòng)屬于緩行制動(dòng)裝置,多用在重型汽車上。排氣制動(dòng)可保證各車輪制動(dòng)均勻,制動(dòng)功率可達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的80%~90%。2.采用輔助制動(dòng)器2023/2/1128前后軸制動(dòng)力固定比值的比例閥,一般用于防止后軸制動(dòng)抱死,不能解決前輪制動(dòng)抱死問題。一些礦用車的前輪制動(dòng)減壓閥,又只能用于防止前輪抱死。因而都不適用于制動(dòng)工況變化很大的山區(qū)情況。汽車在山區(qū)復(fù)雜道路上行駛時(shí),應(yīng)采用從前輪制動(dòng)減壓到后輪制動(dòng)減壓的大范圍可調(diào)比例閥。3.采用大范圍可調(diào)制動(dòng)比例閥2023/2/1129汽車下長坡連續(xù)制動(dòng)或高速制動(dòng)時(shí),制動(dòng)器溫度會(huì)很快上升,產(chǎn)生熱衰退現(xiàn)象,制動(dòng)力矩會(huì)顯著下降。汽車制動(dòng)器的抗熱衰退性能與其摩擦副材料及結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此,采用耐高溫制動(dòng)摩擦襯片是改善汽車在高原山區(qū)條件下制動(dòng)性能的主要方法。4.采用耐高溫制動(dòng)摩擦襯片2023/2/1130耐高溫摩擦襯片采用環(huán)氧樹脂、三聚啨胺樹脂等改性酚醛樹脂作為粘合劑或采用無機(jī)粘合劑,把摩擦材料粘結(jié)、固化成形而制成。摩擦材料中常加有金屬添加劑,摩擦片溫度高達(dá)400℃以上時(shí),尚可產(chǎn)生足夠的制動(dòng)力矩,可適應(yīng)高原山區(qū)條件下行車制動(dòng)的需要。4.采用耐高溫制動(dòng)摩擦襯片2023/2/1131防止制動(dòng)系氣阻的有效方法是采用不易揮發(fā)的合成型制動(dòng)液。評(píng)價(jià)制動(dòng)液高溫抗氣阻性能的指標(biāo)是平衡回流沸點(diǎn)。平衡回流沸點(diǎn)是指制動(dòng)液在測定條件下開始沸騰的溫度。平衡回流沸點(diǎn)越高,越不易產(chǎn)生氣阻。合成型汽車制動(dòng)液一般是由溶劑(二乙二醇醚、三乙二醇醚等)、潤滑劑(蓖麻油、聚乙二醇等)和一些添加劑組成。5.防止液壓制動(dòng)系氣阻2023/2/11321)采用供氣量大的雙缸空氣壓縮機(jī),來滿足氣壓制動(dòng)的供氣壓力要求,。2)制動(dòng)鼓降溫。為防止制動(dòng)器過熱,在汽車下長坡前,可開始對(duì)制動(dòng)鼓外圓淋水冷卻降溫;一般在制動(dòng)過程中,不斷地對(duì)制動(dòng)鼓淋水降溫,以防制動(dòng)器溫度過高使摩擦副燒蝕。6.其他技術(shù)措施2023/2/11333)防止輪胎爆胎。海拔高度升高時(shí),輪胎氣壓也會(huì)升高。在海拔高4km時(shí),輪胎氣壓比在海平面時(shí)增加約50kPa;同時(shí),輪胎傳遞動(dòng)力較大或速度過高時(shí),輪胎表面溫度較高,橡膠強(qiáng)度變差。在高原山區(qū)行車時(shí)易爆胎而引發(fā)事故,需注意保持輪胎壓力不超過規(guī)定值,同時(shí)注意輪胎的工作溫度。6.其他技術(shù)措施2023/2/11344)注意檢查和維護(hù)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),使之轉(zhuǎn)向靈活、可靠。5)由于山區(qū)彎多、路窄,前照燈應(yīng)保持良好的技術(shù)狀況。6.其他技術(shù)措施2023/2/1135第四節(jié)汽車在高溫條件下的使用一、高溫條件對(duì)汽車使用的影響二、改善高溫條件下汽車使用性能的主要措施136汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器的散熱量可表示為:式中:k-傳熱系數(shù);S-散熱器的散熱面積;ΔT-散熱器內(nèi)外溫差。當(dāng)散熱器的結(jié)構(gòu)和冷卻液一定時(shí),k和S的數(shù)值為常數(shù),散熱量Q主要取決于溫差ΔT。一、高溫條件對(duì)汽車使用的影響2023/2/1137因此,汽車在高溫條件下使用時(shí),冷卻系的散熱溫差降低,使冷卻系散熱量減小,發(fā)動(dòng)機(jī)易過熱。后果:容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)充氣能力下降、燃燒不正常、潤滑性能變差、供油系氣阻等現(xiàn)象,使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性和可靠性變壞。一、高溫條件對(duì)汽車使用的影響2023/2/1138汽車行駛過程中,由于散熱能力差,驅(qū)動(dòng)橋齒輪油溫度可達(dá)120℃,輪轂軸承最高溫度、輪胎溫度和制動(dòng)液最高工作溫度可超過130℃,對(duì)汽車傳動(dòng)系、行駛系的使用性能有不利影響。由于工作溫度高,汽車電子電氣設(shè)備故障也會(huì)增多。一、高溫條件對(duì)汽車使用的影響2023/2/1139每循環(huán)進(jìn)入汽缸容積的新鮮工質(zhì)量多,則發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩增大、動(dòng)力性能好。充氣系數(shù)和每循環(huán)充氣量是評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過程完善程度的重要指標(biāo),其關(guān)系為:
式中:Δm—實(shí)際進(jìn)入汽缸新鮮充氣量的質(zhì)量,kg;Δm0—進(jìn)氣狀態(tài)下充滿汽缸工作容積的新鮮充量的質(zhì)量,kg;ηV—充氣系數(shù);Vh—汽缸工作容積,m3;ρ0—進(jìn)氣狀態(tài)下空氣密度,kg/m3。1.發(fā)動(dòng)機(jī)充氣能力下降2023/2/1140進(jìn)氣溫度提高后,其與缸壁的溫差減小。盡管充氣系數(shù)變化不大,但由于高溫條件下發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)溫度高,空氣密度下降而使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際充氣量減小,從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和扭矩降低。氣溫越高,發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)溫度越高,空氣密度越小,充氣能力越低,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性下降越顯著。1.發(fā)動(dòng)機(jī)充氣能力下降2023/2/1141試驗(yàn)表明,當(dāng)氣溫從15℃升高到40℃時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降5%~8%;氣溫25℃時(shí),由發(fā)動(dòng)機(jī)罩外吸氣可使發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率提高10%。1.發(fā)動(dòng)機(jī)充氣能力下降2023/2/1142汽車在高溫條件下使用時(shí),易產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃和早燃等不正常燃燒情況。爆燃:發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃與很多因素有關(guān)。大氣溫度高,進(jìn)入氣缸的混合氣溫度也高,發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工作循環(huán)的溫度上升;同時(shí)由于冷卻系統(tǒng)散熱能力下降,而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸壁、燃燒室壁溫度升高,燃燒室內(nèi)末端混合氣吸收熱量多,加劇了燃前反應(yīng),使其在爆燃敏感的條件下運(yùn)轉(zhuǎn),容易產(chǎn)生爆燃。2.燃燒不正常2023/2/1143早燃:過熱的發(fā)動(dòng)機(jī)使積存于活塞頂部、燃燒室壁、氣門頂部及火花塞上的積碳增多并在此形成了炙熱點(diǎn),易造成可燃混合氣的早燃。不正常燃燒使發(fā)動(dòng)機(jī)零件的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷上升,容易導(dǎo)致零件的熱變形甚至裂紋,并加劇磨損。2.燃燒不正常2023/2/1144隨著氣溫上升,空氣密度減小,混合氣變濃;3.燃料消耗量增大進(jìn)氣溫度與空燃比A/F的關(guān)系2023/2/1145同時(shí),在高溫條件下,易發(fā)生不正常燃燒現(xiàn)象;另外,由于動(dòng)力不足,汽車經(jīng)常以低擋大負(fù)荷行駛。綜上,使得汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性降低。試驗(yàn)表明:當(dāng)氣溫高于28℃時(shí),汽車運(yùn)行燃料消耗量將增大2%以上。3.燃料消耗量增大2023/2/1146發(fā)動(dòng)機(jī)過熱使燃燒室、活塞、活塞環(huán)和油底殼等易引起潤滑油變質(zhì)的主要區(qū)域的溫度升高。發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油在高溫、高壓下工作時(shí),其抗氧化安定性變差,加劇了熱分解、氧化和聚合的過程。不正常燃燒所形成的不完全燃燒產(chǎn)物竄入曲軸箱,既污染了潤滑油,又使其溫度升高。由于潤滑油溫度高,因而粘度下降,油性變差。綜上,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度越高,潤滑油變質(zhì)越快。4.潤滑油易變質(zhì)2023/2/1147在我國西北高原,夏季炎熱而干燥,空氣中的灰塵很多。濕熱帶的南方地區(qū),空氣中的水蒸氣濃度大?;覊m和水蒸氣通過進(jìn)氣系統(tǒng)或曲軸箱通風(fēng)口等處進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)污染潤滑油。4.潤滑油易變質(zhì)2023/2/1148高溫條件下使用的汽車,發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)后達(dá)到正常工作溫度前,發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系各總成的磨損逐漸減少。但由于溫度高,潤滑油粘度下降,油性變差,潤滑油污染后品質(zhì)變差,使汽車在長時(shí)間行駛過程中,特別是在超載爬坡或高速行駛的大負(fù)荷使用過程中,或在不正常燃燒而形成的高溫高壓條件下,其零件磨損加劇。5.零件磨損加劇2023/2/1149燃油供給系受熱后,部分汽油蒸發(fā)成氣體狀態(tài),形成氣泡存在于油管及汽油泵中;由于氣體的可壓縮性,使之隨著汽油泵供油所產(chǎn)生的脈動(dòng)壓力,不斷地被壓縮和膨脹,從而破壞了汽油泵吸油行程所產(chǎn)生的真空度,使發(fā)動(dòng)機(jī)供油不足甚至中斷。這種現(xiàn)象稱之為供油系氣阻。在炎熱地區(qū),特別是當(dāng)汽車滿載上坡或長時(shí)間低速行駛時(shí),供油系氣阻時(shí)常發(fā)生。6.燃油供給系氣阻2023/2/1150影響氣阻現(xiàn)象發(fā)生的因素:1)汽油的品質(zhì)(揮發(fā)性)。其揮發(fā)性越好,液體汽油的揮發(fā)量越大,越易于產(chǎn)生氣阻2)供油系在發(fā)動(dòng)機(jī)上的布置。汽油管路和汽油泵越靠近熱源,越易產(chǎn)生氣阻。3)汽油泵的使用性能。結(jié)構(gòu)不同的汽油泵,盡管泵油量相同,但抗氣阻的能力差別很大。泵油壓力高時(shí),其抗氣阻能力也強(qiáng)。6.燃油供給系氣阻2023/2/1151影響氣阻現(xiàn)象發(fā)生的因素:4)發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)溫度。氣溫越高或通風(fēng)不良時(shí),罩內(nèi)溫度越高,越易于產(chǎn)生氣阻。5)大氣壓力。大氣壓力對(duì)供油系統(tǒng)氣阻的影響很大。氣壓越低,汽油越容易揮發(fā),產(chǎn)生氣阻的趨勢增大。6.燃油供給系氣阻2023/2/1152汽車在高溫條件下工作時(shí),制動(dòng)器制動(dòng)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)擴(kuò)散,使制動(dòng)摩擦副(制動(dòng)鼓和摩擦蹄片或者制動(dòng)盤和制動(dòng)摩擦襯塊)的工作溫度上升,二者間的摩擦系數(shù)下降,使汽車的制動(dòng)效能下降。液壓制動(dòng)的汽車,制動(dòng)液在高溫時(shí)可能發(fā)生氣阻現(xiàn)象,同時(shí)可能導(dǎo)致制動(dòng)皮碗膨脹,從而致使制動(dòng)效能下降,影響行車安全。7.制動(dòng)效能下降2023/2/1153大氣溫度通過空氣密度、空燃比和燃料蒸發(fā)等因素對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物產(chǎn)生復(fù)雜的影響。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),排氣中CO實(shí)際濃度的變化情況見右圖。8.排放污染加劇
CO濃度與氣溫變化的關(guān)系1-CO濃度;2-燃料溫度2023/2/1154HC、NOx的濃度也隨氣溫升高引起的混合氣濃度變化所支配。氣溫升高,混合氣變濃,HC濃度增大;而NOx的濃度則在某一空燃比時(shí)達(dá)到最大值。8.排放污染加劇2023/2/1155在高溫行車條件下,蓄電池電解液蒸發(fā)快,蓄電池電化學(xué)反應(yīng)加快,極板易損壞,同時(shí)易產(chǎn)生過充電現(xiàn)象,影響蓄電池的使用壽命。汽車在高溫環(huán)境中行駛時(shí),因點(diǎn)火線圈過熱而使高壓火花減弱,容易產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)高速斷火現(xiàn)象。外界溫度高時(shí),輪胎散熱慢,胎內(nèi)溫度升高而使氣壓增大;同時(shí),橡膠老化速度加快,強(qiáng)度降低,因而容易引起輪胎爆裂。9.其他2023/2/11561.提高發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系的冷卻強(qiáng)度在結(jié)構(gòu)方面增大冷卻系冷卻強(qiáng)度的主要措施是:增加風(fēng)扇葉片數(shù)、直徑或葉片角度;提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速;采用形狀過渡圓滑的護(hù)風(fēng)圈;二、改善高溫條件下汽車使用性能的主要措施2023/2/1157盡量使氣流暢流、分布均勻、阻力小、消除熱風(fēng)回流現(xiàn)象,并避免散熱器正面無風(fēng)區(qū);增大風(fēng)扇對(duì)散熱器的覆蓋面積;采用通風(fēng)良好的發(fā)動(dòng)機(jī)罩、罩外吸氣、供油系冷卻等辦法減小吸入空氣及燃料的溫度變化。1.提高發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系的冷卻強(qiáng)度2023/2/1158在夏季日常維護(hù)中,要特別注意冷卻系的檢查。例如:冷卻系的密封情況;散熱器蓋上的通氣孔是否暢通;水溫表及溫度傳感器是否正常;風(fēng)扇的技術(shù)狀況;冷卻液是否充足等。為適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的需要,結(jié)合二級(jí)維護(hù),在夏季前對(duì)汽車進(jìn)行一次全面的檢查和調(diào)整,應(yīng)對(duì)汽車?yán)鋮s系、供油系、點(diǎn)火系進(jìn)行檢查和調(diào)整,并更換潤滑油(脂)。2.加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)維護(hù)2023/2/11591)冷卻系維護(hù)為保證冷卻系的散熱能力,維護(hù)過程中應(yīng)檢查和調(diào)整冷卻風(fēng)扇傳動(dòng)帶的松緊程度;檢查節(jié)溫器的工作狀況;清除散熱器和缸體水套內(nèi)的水垢。水垢對(duì)冷卻系散熱能力的影響很大。試驗(yàn)表明:水垢的導(dǎo)熱率比鑄鐵小十幾倍,比鋁小10~20倍。2.加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)維護(hù)2023/2/11602)潤滑系維護(hù)為了保證汽車各總成在高溫條件下潤滑可靠,在技術(shù)維護(hù)過程中,要檢查潤滑油是否充足,適當(dāng)縮短換油周期。應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)潤滑油作為發(fā)動(dòng)機(jī)夏季用油;在大負(fù)荷連續(xù)上坡時(shí),大型載貨汽車、大型客車的變速器和差速器的潤滑油溫度隨行駛距離增長而升高,見下圖;2.加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)維護(hù)2023/2/11612.加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)維護(hù)連續(xù)上坡時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)潤滑油的溫度變化1-大氣溫度;2-差速器齒輪油溫度;3-變速器齒輪油溫度
2023/2/11622)潤滑系維護(hù)汽車在炎熱季節(jié)高負(fù)荷連續(xù)行駛時(shí),其發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油溫度最高超過120℃,因此應(yīng)加裝潤滑油散熱器;高溫將使傳動(dòng)系潤滑油早期變質(zhì)、粘度降低,應(yīng)換用夏季齒輪油并適當(dāng)縮短換油周期;輪轂軸承應(yīng)換用滴點(diǎn)較高的潤滑脂,并按規(guī)定周期進(jìn)行檢查和維護(hù)。2.加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)維護(hù)2023/2/11633)燃油供給系維護(hù)對(duì)于在灰塵大的地區(qū)使用的車輛,應(yīng)加強(qiáng)空氣濾清器的維護(hù)。對(duì)采用電子控制汽油噴射系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī),可適當(dāng)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配參數(shù),用以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率,保證混合氣的質(zhì)量和正常燃燒。由于高溫條件下空氣密度低,應(yīng)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)供油系,減小供油量,以防混合氣過濃。2.加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)維護(hù)2023/2/11644)電源及點(diǎn)火系維護(hù)高溫時(shí),混合氣燃燒速率快,可適當(dāng)減小點(diǎn)火提前角;夏季蓄電池電解液蒸發(fā)快,電解液的密度應(yīng)稍小,應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池技術(shù)條件;夏季汽車用電量小,應(yīng)調(diào)小發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)器充電電流,以避免蓄電池過充電,極板損壞。2.加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)維護(hù)2023/2/1165防止供油系氣阻的措施是改善發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱和通風(fēng),以及隔開供油系的受熱部位。具體措施如下:1)行車中注意冷卻汽油泵。2)裝用電動(dòng)汽油泵。電動(dòng)汽油泵具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、不受安裝位置限制的優(yōu)點(diǎn)。3.防止氣阻2023/2/11663)改變汽油泵的安裝位置?,F(xiàn)代汽車汽油泵安裝在燃油箱內(nèi),增大了供油并增設(shè)了回油管路,可有效防止供油系氣阻。4)制動(dòng)系管路中的制動(dòng)液在高溫下可能產(chǎn)生氣阻。為了保證汽車在高溫條件下的行車安全,應(yīng)采用沸點(diǎn)高的合成型制動(dòng)液。3.防止氣阻2023/2/1167發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃與進(jìn)氣溫度有很大關(guān)系,可通過改進(jìn)進(jìn)氣方式和降低進(jìn)氣溫度來防止爆燃。例如:在夏季高溫條件下,東風(fēng)EQ1040型汽車滿載拖掛行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)罩下溫度可達(dá)60℃。如果把空氣濾清器改成前吸式空氣濾清器,使進(jìn)氣不受發(fā)動(dòng)機(jī)熱輻射的影響,則在汽車滿載拖掛(汽車列車總質(zhì)量為14t)上坡行駛(坡度8%)時(shí),進(jìn)氣溫度下降近10℃,從而減少了爆燃傾向。4.防止爆然2023/2/1168防止爆燃的措施還有:選用辛烷值較高的高牌號(hào)優(yōu)質(zhì)汽油;適當(dāng)推遲點(diǎn)火時(shí)間,并調(diào)整點(diǎn)火系使火花塞產(chǎn)生較強(qiáng)點(diǎn)火能量的火花;及時(shí)清除燃燒室內(nèi)的積炭。4.防止爆然2023/2/1169環(huán)境溫度高時(shí),輪胎散熱差,特別是在高速公路行駛的汽車,由于車速高,輪胎發(fā)熱后溫度升高,輪胎承載能力下降,容易爆胎。輪胎的工作速度如下表所列。子午線輪胎胎側(cè)注有速度符號(hào),使用中不應(yīng)超速行駛。5.防止輪胎爆裂輪胎速度符號(hào)表2023/2/1170汽車超載也是爆胎的重要原因。在炎熱的夏季,地面溫度高,輪胎因此升溫;如果超載行駛,輪胎變形增大,行駛時(shí)產(chǎn)生的熱量多,又因此時(shí)輪胎散熱差,致使輪胎溫度進(jìn)一步升高。輪胎的橡膠材料和簾線在升溫后承載能力下降,同時(shí)大載荷下產(chǎn)生的輪胎變形容易產(chǎn)生胎面脫膠,從而使輪胎承載能力進(jìn)一步下降。因此,汽車超載使輪胎承受的載荷增大時(shí),極易導(dǎo)致胎體爆破。輪胎的負(fù)荷能力是以速度為基礎(chǔ)的,行駛速度提高,負(fù)荷能力應(yīng)相應(yīng)減少。5.防止輪胎爆裂2023/2/1171輪胎的規(guī)定氣壓是常溫下的輪胎氣壓,也用胎側(cè)符號(hào)注明。輪胎氣壓與環(huán)境溫度有關(guān),在汽車行駛過程中,輪胎氣壓隨輪胎溫度提高而相應(yīng)增高。檢查輪胎氣壓時(shí)應(yīng)在停駛后胎內(nèi)空氣溫度與環(huán)境溫度達(dá)到平衡時(shí)進(jìn)行。顯然,輪胎氣壓過高,容易爆胎。輪胎氣壓嚴(yán)重不足也容易引起爆胎。特別是在炎熱條件下高速行車,輪胎胎體不斷受到彎折變形,使得輪胎胎體迅速升溫過熱,造成橡膠從簾線層上脫落,嚴(yán)重時(shí)引起胎冠脫落式爆胎。5.防止輪胎爆裂2023/2/1172汽車在濕熱帶地區(qū)進(jìn)行的漆涂層和電鍍層的試驗(yàn)結(jié)果表明:漆涂層的主要損壞是老化、褪色、失光、粉化、開裂和起泡等;電鍍層的主要損壞是銹斑、脫皮、銹蝕等。高溫條件大大加快了漆涂層和電鍍層的損壞過程。因此,汽車在夏季使用和維修過程中,應(yīng)加強(qiáng)外表養(yǎng)護(hù)作業(yè),注意噴漆前的除銹并采用耐腐蝕、耐磨性高的涂層。6.注意車身維護(hù)2023/2/1173高溫、強(qiáng)烈的陽光、多塵和多雨均影響駕駛?cè)说膭趧?dòng)強(qiáng)度、行車安全和乘坐舒適性。應(yīng)加裝空調(diào)設(shè)備、遮陽板;或加強(qiáng)駕駛室、車廂的通風(fēng),并密封防雨。6.注意車身維護(hù)2023/2/1174第五節(jié)汽車在壞路和無路
條件下的使用一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)二、汽車在壞路和無路條件下使用時(shí)應(yīng)采取的主要措施175壞路或惡劣道路是指泥濘的土路、冬季的冰雪道路和覆蓋砂土的道路等;無路是指松軟土路、耕地、草地和沼澤地等。影響:汽車在壞路和無路條件下行駛時(shí),汽車難以通過,平均技術(shù)速度和裝載質(zhì)量明顯下降。概述2023/2/1176汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)是:驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著力減小;車輪的滾動(dòng)阻力增大;突出的障礙物也會(huì)影響汽車的通過。這些問題都會(huì)使汽車的牽引-附著條件惡化。一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)2023/2/1177汽車在松軟土路上行駛時(shí)的使用特點(diǎn)是:支承路面出現(xiàn)殘余變形,形成車轍,滾動(dòng)阻力增大。汽車在泥濘而松軟的土路上行駛時(shí),因附著系數(shù)低,易引起驅(qū)動(dòng)輪打滑,使汽車無法通過。一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)2023/2/11781.土路1)土路的滾動(dòng)阻力系數(shù)與土壤強(qiáng)度有關(guān)。土壤強(qiáng)度可以通過貫入儀測定。測試時(shí),貫入儀垂直放在測點(diǎn)上,一手握住手柄,另一手提起落錘至手柄下部,讓落錘自由落下錘擊擊墊,貫入桿鉆入土層。反復(fù)錘擊直到擊墊底部與土層接觸。一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)2023/2/1179貫入儀簡圖1-貫入桿;2-擊墊;3-銷釘;4-落錘;5-導(dǎo)桿;6-圓盤;7-手柄一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)2023/2/1180滾動(dòng)阻力系數(shù)與土壤強(qiáng)度的關(guān)系Ⅰ-不適宜通過;Ⅱ-可以通過;Ⅲ-通過性好錘擊次數(shù)不同,土壤的密實(shí)度或強(qiáng)度也不同,路面對(duì)車輪的滾動(dòng)阻力也不同。錘擊次數(shù)越多,土壤強(qiáng)度越大,滾動(dòng)阻力系數(shù)越小。例如,對(duì)于9.00-20型汽車輪胎而言,在錘擊次數(shù)大于5的土路上,土壤處于硬的或硬塑性狀態(tài),車轍不深,滾動(dòng)阻力系數(shù)不超過0.10~0.12—(上圖中:Ⅲ-通過性好);如果錘擊次數(shù)為3~5次,表明土壤是硬塑性狀態(tài),車轍較深,滾動(dòng)阻力系數(shù)在0.12~0.22范圍內(nèi),某些越野性能好的汽車可以通過—(上圖中:Ⅱ-可以通過);當(dāng)錘擊數(shù)小于3時(shí),土壤呈塑性狀態(tài),車轍很深,滾動(dòng)阻力系數(shù)高于0.22,這種路面不適宜汽車通過—(上圖中:Ⅰ-不適宜通過)。一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)2023/2/11812)汽車在土路上的附著系數(shù)與土壤的性能和狀況、輪胎花紋和氣壓、汽車驅(qū)動(dòng)軸上的負(fù)荷及汽車的行駛速度有關(guān)。附著程度主要取決于輪胎與路面的接觸處在變形后的相互摩擦情況。一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)2023/2/1182在干燥平坦的土路上,附著系數(shù)約為0.5~0.6;在不平整道路上,由于輪胎與路面的接觸面積減少,附著系數(shù)下降;而當(dāng)路面潮濕或泥濘時(shí),其表面坑洼都被泥漿填滿,阻礙了輪胎與路面間的接觸,致使附著系數(shù)降低到0.3~0.4或更低。一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)2023/2/1183輪胎花紋和輪胎氣壓對(duì)附著系數(shù)的影響較大。在壞路和無路條件下行駛的車輛,適宜采用越野花紋輪胎,以提高輪胎與路面間的附著系數(shù)。采用低壓、超低壓輪胎或降低輪胎氣壓后,輪胎與路面的接觸面積大,單位壓力減小,響應(yīng)地增大了輪胎與路面的附著能力。一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)2023/2/1184一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)不同花紋的9.00-20輪胎最大牽引力對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果2023/2/1185試驗(yàn)結(jié)果表明,在壞路和無路地帶行駛時(shí),輪胎花紋和氣壓對(duì)汽車最大牽引力有極大的影響,參見下表。輪胎對(duì)路面的單位壓力下降,在軟土路上行駛的滾動(dòng)阻力也下降。低壓胎在軟土路上的附著系數(shù)、滾動(dòng)阻力隨輪胎氣壓不同的變化情況如右圖。降低輪胎氣壓時(shí),附著系數(shù)上升,滾動(dòng)阻力系數(shù)下降;但當(dāng)氣壓過低時(shí),由于輪胎變形顯著增大,滾動(dòng)阻力略有增加。一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點(diǎn)2023/2/1輪胎氣壓不同時(shí)附著系數(shù)、滾動(dòng)阻力系數(shù)及二者差值的變化μ-附著系數(shù);f
-滾動(dòng)阻力系數(shù)2.砂路
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