單元四汽車在特殊條件下的使用

1、單元四單元四 汽車在特殊條件下的使用汽車在特殊條件下的使用1 汽車在低溫條件下的使用汽車在低溫條件下的使用1.1低溫對汽車使用的影響一、概述（一）汽車在低溫條件下使用的主要問題：發(fā)動機起動困難；總成磨損嚴(yán)重；零件易損壞；燃料消耗增加和行駛條件變差等。二、發(fā)動機的低溫起動（一）溫度： 露天停放的汽車，一般當(dāng)氣溫低于-15時便難以起動。（二）起動困難原因： 1.發(fā)動機油黏度增大從而增加曲軸旋轉(zhuǎn)阻力 2. 燃料汽化不好，燃料蒸發(fā)性變差； 3. 蓄電池容量下降。1起動扭矩起動扭矩 汽油機起動粘度： T v 起動阻力 起動轉(zhuǎn)速2燃料揮發(fā)性燃料揮發(fā)性 T v（+40-10汽油粘度提高 76%，相對密度提高

2、6%） 流動性 表面張力 霧化 汽油揮發(fā)性：T（氣溫） 起動時V=34 m/s V（流速) 當(dāng)012，410% 汽化 分析：1. n 汽化好，但n，汽化增加不大 因此T很重要預(yù)熱 2. 汽油起動性10%餾分溫度 3. 柴油，噴霧不好粘度 蠟沉淀，喪失流動性。3蓄電器容量下降蓄電器容量下降 蓄電池電壓：V=E-IR 式中 E：電動勢 R：內(nèi)阻 I ：輸出電流例如Beni 2025 41 冷起動起動23s時，I=（35）I 額定 電壓下降 1/2分析 V1. 起動無力 2. 點火弱二、總成磨損嚴(yán)重（一）相關(guān)因素：汽車在低溫條件下使用時，磨損強度增加。影響程度與結(jié)構(gòu)特性和所用潤滑油的黏溫性等有關(guān)。資

3、料表明：對于發(fā)動機一次起動的磨損值(特別是冷發(fā)動機)，相當(dāng)于汽車在使用條件下，行駛8.672.5kM的磨損值。蘇聯(lián)汽車研究所在吉爾130 單缸發(fā)動機上，采用規(guī)定的燃料和發(fā)動機油進行試驗，將冷卻液和發(fā)動機油的溫度從80降到40 、30 和20 時，氣缸的磨損相應(yīng)增加80%、1.3倍和2.7倍。（二）發(fā)動機磨損嚴(yán)重的主要原因是：1、發(fā)動機冷起動時，油底殼和氣缸壁溫度低，機油泵不能迅速將發(fā)動機油供給到零件摩擦表面，使?jié)櫥瑮l件惡化。2、發(fā)動機溫度低，燃料霧化困難。一部分燃料以液態(tài)流入油底殼，沖刷氣缸壁上的油膜，并使發(fā)動機油劣化。3、硫含量較高的燃料，在低溫時的燃燒生成物易與冷凝在氣缸上的水蒸氣生成腐蝕

4、性物質(zhì)，產(chǎn)生腐蝕磨損。4、車輛齒輪油的黏度也隨溫度降低而增大，當(dāng)溫度下降到一定程度后，向軸承供油的時間急劇增長，因此使齒輪、軸承等零件磨損加劇，其至損壞。三、零件易損壞（一）金屬材料零件：在低溫時力學(xué)性能發(fā)生變化，耐沖擊載荷的強度下降，高碳鋼等制造的零件易變 脆。（二）非金屬材料零件：低混條件使輪胎等橡膠件喪失彈性，受沖擊載荷作用時易破裂。塑料制品在低溫下變脆易出現(xiàn)裂紋。（三）冷卻液：水的凝固點為0，水結(jié)冰時體積約增加10，可使冷卻系的壓力高達250 MPa。因此，如采用水作冷卻液，冬季露天停放不放水，會使缸體凍裂。四、燃料消耗增加低溫條件使燃料的黏度增大，又使發(fā)動機熱狀況不良。同時，由于潤滑

5、不良而使零件轉(zhuǎn)動阻力增加。試驗證明，氣溫在5以下，對汽車運行燃料消耗量便產(chǎn)生較大的影響，氣溫每降低10 ，燃料消耗增加3%5%。五、行駛條件變差有些地區(qū)的冬季，路面被冰雪覆蓋。由于冰雪路面附著系數(shù)小，汽車行駛易側(cè)滑，制動性能降低。 1.2 低溫條件下汽車使用的技術(shù)措施一、概述針對低溫條件對汽車使用的影響，采取的使用措施是：（一）選型注意汽車的適應(yīng)性；（二）做好季節(jié)維護作業(yè)；（三）露天或低溫停放使用前預(yù)熱；（四）采用輔助起動裝置和防滑措施。返回返回二、汽車選型注意低溫使用的適應(yīng)性 為提高汽車的使用方便性，汽車(特別是柴油車)多采用便于低溫起動的裝置。按工作原理主要有：（一）改善混合氣形成條件或著

6、火條件的裝置（二）便于低溫預(yù)熱的車載式獨立加熱器三、做好季節(jié)維護（一）換用冬季燃料、潤滑劑和其他工作液（二）對發(fā)動機加裝保溫設(shè)施（三）進行油電路的冬季調(diào)整化油器加速泵原理化油器加速泵原理 （1 1）當(dāng)節(jié)氣門關(guān)小時，活塞向上移動，泵腔內(nèi)產(chǎn)生吸油真空度，出油）當(dāng)節(jié)氣門關(guān)小時，活塞向上移動，泵腔內(nèi)產(chǎn)生吸油真空度，出油閥關(guān)閉，進油閥打開，燃油從浮子室進入泵腔。閥關(guān)閉，進油閥打開，燃油從浮子室進入泵腔。 （2 2）當(dāng)節(jié)氣門緩慢開大時，活塞緩慢下移，泵腔內(nèi)油壓低，不能關(guān)閉）當(dāng)節(jié)氣門緩慢開大時，活塞緩慢下移，泵腔內(nèi)油壓低，不能關(guān)閉進油閥，燃油從進油閥流回浮子室。進油閥，燃油從進油閥流回浮子室。 （3 3）當(dāng)

7、節(jié)氣門迅速開大時，連動板通過彈簧將活塞急速壓下，泵腔內(nèi)）當(dāng)節(jié)氣門迅速開大時，連動板通過彈簧將活塞急速壓下，泵腔內(nèi)油壓劇增，關(guān)閉進油閥，打開出油閥，燃油由加速噴口噴出。由于彈簧油壓劇增，關(guān)閉進油閥，打開出油閥，燃油由加速噴口噴出。由于彈簧被壓縮，所以當(dāng)節(jié)氣門停止運動后，在彈簧作用下活塞仍可繼續(xù)下行一被壓縮，所以當(dāng)節(jié)氣門停止運動后，在彈簧作用下活塞仍可繼續(xù)下行一段距離，延長噴油時間。段距離，延長噴油時間。 四、對冷機預(yù)熱（一）熱水預(yù)熱 將溫度為90 左右的熱水，從散熱器加水口或直接從氣缸體水套加入進行預(yù)熱。我國多采用獨立預(yù)熱的方法，對汽車擁有量多的汽車運輸企業(yè)可裝置熱水預(yù)熱系統(tǒng)集中預(yù)熱，工作效率能

8、明顯提高。但熱水預(yù)熱主要有以下缺點：1、應(yīng)用條件有局限2、預(yù)熱部份有局（二）蒸汽預(yù)熱 加水前，將壓力為3578.5kPa的熱蒸汽，導(dǎo)入散熱器的下水管，然后進入冷卻系，或者直接引入發(fā)動機冷卻水套，但需在缸體上加設(shè)蒸汽閥，并設(shè)置帶小孔的分配板，防止熱量集中。另外，可利用蒸汽對油底殼預(yù)熱。 由于蒸汽的熱容量大，在氣溫較低時采用蒸汽預(yù)熱效果較好。 （三） 電能預(yù)熱1、定義：電能預(yù)熱是在發(fā)功機冷卻系和油底殼中裝置電加熱器的預(yù)熱方法。2、適用范圍：適應(yīng)的低溫下限較低，在-40以下的氣溫條件下使用時也能獲得較好的效果。3、電加熱器的功率：加熱冷卻液時為0.6 2kw；加熱發(fā)動機油時為0.1 1kw。 （四）

9、紅外線輻射預(yù)熱 紅外線是由紅外線輻射加熱器產(chǎn)生的：煤氣經(jīng)管接頭和噴嘴進入混合室后便與空氣混合。點燃后，加熱由陶資管制成的輻射器，當(dāng)輻射器的溫度達到700950時，便產(chǎn)生波長為1.1 3.0um的紅外線。四、使用起動液起動為使發(fā)動機在低溫條件下直接起動，可使用起動液。（一）起動液應(yīng)具備的條件：1、易點燃或壓燃，以使發(fā)動機順利起動。2、發(fā)動機起動后，工作穩(wěn)定柔和。3、發(fā)動機在起動過程個磨損小。（二）起動液的成分：起動液的主要成分是乙醚即著 火劑還加有抗爆劑、潤滑劑和促溶劑等，它沸 點低 (34.5)，飽和蒸氣壓大(40 時的飽 和蒸氣壓為122.8kPa)，因此具有很好的揮發(fā)性。五、外力起動（一）

10、定義：外力起動是在冬季靠本車起動裝置無法起動時，借助外部能力進行起動的方法。（二）外力起動主要有以下幾種：1、使用低溫起動電源。應(yīng)用時注意產(chǎn)品所限制的一次連續(xù)起動時間和間歇時間。2、加裝并聯(lián)蓄電池。 低溫起動困難時，可并聯(lián)一組與汽車電壓相同的蓄電池起動。但使用時只可并聯(lián)不可串聯(lián)，以防止燒壞起動機。另外，露天存放要注意將冷卻水放凈；臨時停車較久時，要間隔起動。在冰雪道路上行車時，應(yīng)采取有效的防滑措施。如安裝防滑鏈，但通過難行路段后應(yīng)迅速拆掉。冰雪道路上行車時，嚴(yán)禁使用緊急制動。2 汽車在高溫條件下的使用一、概述汽車在高溫條件下散熱能力差：有的汽車曲軸箱溫度達95 ；驅(qū)動橋車輛齒輪油油溫高達120

11、 ；輪轂軸承最高溫度可達130 ；輪胎行駛中的溫度在100以上；制動液最高工作溫度可超過130 。因此，汽車在高溫條件下使用時，對其使用性能影響很大，應(yīng)采取相應(yīng)措施加以改善。 發(fā)動機油溫度齒輪油溫度汽車潤滑油脂溫度輪胎氣壓氣阻2.1 高溫條件對汽車使用的影響 汽車在高溫條件下使用的主要問題是：發(fā)動機功率下降；汽油機供給系易產(chǎn)生氣阻；燃料消耗增加；發(fā)動機磨損嚴(yán)重；液歷傳動制動系工作可靠性下降；輪胎易損壞。 一、發(fā)動機功率下降，汽油機供給系易產(chǎn)生氣阻高溫條件下進氣溫度升高，使新鮮充氣量的密度降低，因此每循環(huán)實際進入氣缸內(nèi)新鮮充氣量減少，使發(fā)動機的允氣系數(shù)減小，發(fā)動機功率下降。試驗得出：當(dāng)氣溫從15

12、 升高到40 時，發(fā)動機功率下降6%8%。氣溫高，燃料供給系易產(chǎn)生氣阻，造成發(fā)動機供油不足，甚至中斷，使發(fā)動機工作不正常。 “氣阻”是指汽油受熱后形成汽油蒸汽，部分油路發(fā)生阻塞，造成汽油供給困難的故障。此類問題會令發(fā)動機產(chǎn)生運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，甚至發(fā)生熄火，再起動困難等現(xiàn)象。若遇到此類問題，不要強行啟動，只需等待數(shù)分鐘，等發(fā)動機冷卻下來便可恢復(fù)正常。 二、燃料消耗增加氣溫升高，使空氣密度減小，混合氣變濃導(dǎo)致汽車燃料經(jīng)濟性變差。試驗表明：當(dāng)氣溫高于28 時，汽車遠行燃料消耗量相對于528 時，增加2%以上。 三、發(fā)動機磨損嚴(yán)重 隨著氣溫的增高、發(fā)動機的溫度將更高，使串人氣缸中的發(fā)動機油在高溫缺氧的情況下生

13、成積炭等高溫沉積物，積炭形成高溫源，易使發(fā)功機產(chǎn)生早燃或爆燃。爆燃使氣缸磨損比正常燃燒時增加兩倍多(圖5-26)，嚴(yán)重時可使氣門、活塞等零件損壞。（一）爆燃（補充）（一）爆燃（補充）1、爆燃的外部特征（1）定義：氣缸內(nèi)發(fā)出特別尖銳的金屬敲擊聲，亦稱為敲缸。（2）危害：輕微敲缸時，發(fā)動機功率上升，油耗下降，但嚴(yán)重時會產(chǎn)生冷卻水過熱，功率下降，油耗上升，發(fā)動機磨損加劇，排放污染增加（主要是排氣冒黑煙）。2、爆燃產(chǎn)生的原因 （1） 正常燃燒：有明顯的火焰前鋒，且逐層向外傳播，直至燃燒完畢。 （2）爆燃：火焰前鋒未到，未燃混合氣的溫度達到其自燃溫度而著火燃燒，形成新的火焰中心，產(chǎn)生新的火焰?zhèn)鞑ァ?（二

14、）早燃（二）早燃 1、定義：是指在火花塞點火之前，熾熱表面就點燃混合氣的現(xiàn)象。 2、原因：由于早燃提前點火而且熱點表面比火花大，使燃燒速率快，氣缸壓力、溫度增高，發(fā)動機工作粗暴，并且由于壓縮功增大，向缸壁傳熱增加，致使功率下降，火花塞、活塞等零件過熱。 早燃會誘發(fā)爆燃，爆燃又會讓更多的熾熱表面溫度升高，促使更劇烈的表面點火，兩者互相促進，危害可能更大。（ 三）磨損加劇的原因 發(fā)動機溫度過高時，發(fā)動機油的抗氧化安定性變壞，加劇其熱分解、氧化和聚合的過程，促進發(fā)動機油劣化變質(zhì)。 干燥空氣中的灰塵和潮濕空氣中的水分通過進氣系統(tǒng)和曲軸箱通風(fēng)口進入發(fā)動機油底殼污染發(fā)動機油，也是引起發(fā)動機油變質(zhì)的主要原因

15、。因此，高溫條件下潤滑不良，加劇發(fā)動機磨損。四、液壓傳動制動系工作可靠性下降若液壓傳動制動系使用的制動液高溫抗氣阻性差，氣溫高時系統(tǒng)內(nèi)易產(chǎn)生氣阻，使液壓傳動制動系工作可靠性下降。五、輪胎易損壞 汽車在高溫條件下使用，輪胎常超過使用允許溫度(100 )，胎壓升高，胎體強度下降，致使胎面脫膠或胎體爆破。2.2 高溫條件下汽車使用措施一、做好季節(jié)維護（一）拆除冬季保溫裝備（二）換用夏季燃料、潤滑劑和其他工作液（三）進行油路、電路的夏季調(diào)整 1、調(diào)整化油器 2、適當(dāng)推遲點火提前角 3、適當(dāng)調(diào)小調(diào)節(jié)器的充電電流 （四）加強冷卻系的維護，清除水垢 二、防止爆燃 選擇汽油時，應(yīng)保證或提高所要求汽油的牌號。當(dāng)

16、使用的汽油牌號較低時，可適當(dāng)推遲點火提前角。汽車重載上坡前應(yīng)選擇適中的擋位，且防止加油過猛。三、防止氣阻（一）防止供油系產(chǎn)生氣阻 措施：常采用冷敷降溫和加裝隔熱墊 （二）防止制動液在高溫下產(chǎn)生氣阻 措施：采用沸點高的(不低于115120)制動液。 四、防止爆胎 在行車中如發(fā)現(xiàn)輪胎溫度過高(一般胎面部分燙手背為65左右，胎體內(nèi)部即接近100)時，既不能放氣，也不能潑冷水，而應(yīng)降低行車速度或在蔭涼地點停歇使胎溫降下來。五、注意車身維護 防止車身老化、褪色、失光、粉化、開裂和起泡等 ，應(yīng)注意噴漆前的除銹和采用耐腐蝕、耐磨性高的涂層,并加強外表養(yǎng)護作業(yè)。2 汽車在山區(qū)或高原條件下的使用3.1 山區(qū)或高

17、原條件對汽車使用的影響山區(qū)或高原海拔高，對空氣參數(shù)和發(fā)動機的性能影響很大。汽車在山區(qū)或高原條件下使用的主要問題是：發(fā)動機動力性下降；燃料消耗增加；排氣污染物濃度改變；潤滑質(zhì)量下降；制動性能下降。一、發(fā)動機動力性下降 隨著海拔高度升高，氣壓降低，空氣密度減小，使實際充氣量減少。因此，發(fā)動機功率和扭矩下降。海拔高度每升高1000 m ，加速時間和加速距離加長50%,最高車速下降9%左右,功率下降10左右。二、燃料消耗量增加 汽車在山區(qū)或高原條件下使用時，會使按平原調(diào)整的可燃混合氣變濃，海拔高度每增加1000m，混合氣濃度相對增加約5.6%.隨著海拔高度增高，還影響到進氣管真空度。另外，因發(fā)動機功率

18、不足，汽車經(jīng)常用低擋大負(fù)荷行駛。這些原因，都會引起油托增加。試驗表明，經(jīng)過高原使用調(diào)整后，海拔高度每增加1000m，油耗增加3%7%。三、發(fā)動機排氣污染物濃度改變海拔高度影響混合氣的空燃比，而空燃比是影響發(fā)動機排氣污染物主要因素，所以海拔高度的變化對發(fā)動機排氣污染物濃度也有影響。圖所示為海拔高度與發(fā)動機排氣中的CO、HC和NOx濃度變化的關(guān)系。由圖可以看出，CO、HC的排放濃度隨海拔升高而增大，而NOx的排放濃度隨海拔升高而減小。四、潤滑質(zhì)量下降 在高原地區(qū)行車,由于發(fā)動機功率下降,發(fā)動機長時間大負(fù)荷工作,所以發(fā)動機易過熱,導(dǎo)致機油變稀,氧化變質(zhì)加快。同時過濃的混合氣燃燒不完全,竄人曲軸箱,沖

19、淡機油,也加快機油變質(zhì),加劇機件的磨損。 四、制動性能降低 對氣壓傳動制動系，由于空氣稀薄，空氣壓縮機的生產(chǎn)率下降。而在山區(qū)或高原地區(qū)制動頻繁，耗氣量增加。這一矛盾使氣壓傳動制動系工作不可靠。對液壓傳動制動系，由于制動液經(jīng)常處于高溫狀態(tài)，易產(chǎn)生氣阻。汽車在山區(qū)或高原地區(qū)使用，需要經(jīng)常制動減速，致使摩擦片和制動鼓或摩擦塊與制動盤經(jīng)常處于過熱狀態(tài)，尤其在下長坡時，制動蹄摩擦片溫度高達400左右。在這種情況下，摩擦片的摩擦系數(shù)急劇下降，嚴(yán)重時可能出現(xiàn)制動失效。此外，由于摩擦片連續(xù)高溫，使磨損加劇，并常出現(xiàn)碎裂現(xiàn)象。3.2 汽車在高原和山區(qū)使用的技術(shù)措施一、改善發(fā)動機的性能（一）提高壓縮比（一）提高壓縮比例如 EQ6100高原發(fā)動機1）壓縮比為7.2 ：1 2