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(duì)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(wèn)題：發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)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(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)（一）溫度： 露天停放的汽車，一般當(dāng)氣溫低于-15時(shí)便難以起動(dòng)。（二）起動(dòng)困難原因： 1.發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)扭矩起動(dòng)扭矩 汽油機(jī)起動(dòng)粘度： T v 起動(dòng)阻力 起動(dòng)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(duì)密度提高

2、6%） 流動(dòng)性 表面張力 霧化 汽油揮發(fā)性：T（氣溫） 起動(dòng)時(shí)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(dòng)性10%餾分溫度 3. 柴油，噴霧不好粘度 蠟沉淀，喪失流動(dòng)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(dòng)勢(shì) R：內(nèi)阻 I ：輸出電流例如Beni 2025 41 冷起動(dòng)起動(dòng)23s時(shí)，I=（35）I 額定 電壓下降 1/2分析 V1. 起動(dòng)無(wú)力 2. 點(diǎn)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(shí)，磨損強(qiáng)度增加。影響程度與結(jié)構(gòu)特性和所用潤(rùn)滑油的黏溫性等有關(guān)。資

3、料表明：對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)一次起動(dòng)的磨損值(特別是冷發(fā)動(dòng)機(jī))，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(dòng)機(jī)上，采用規(guī)定的燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)油進(jìn)行試驗(yàn)，將冷卻液和發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度從80降到40 、30 和20 時(shí)，氣缸的磨損相應(yīng)增加80%、1.3倍和2.7倍。（二）發(fā)動(dòng)機(jī)磨損嚴(yán)重的主要原因是：1、發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，油底殼和氣缸壁溫度低，機(jī)油泵不能迅速將發(fā)動(dòng)機(jī)油供給到零件摩擦表面，使?jié)櫥瑮l件惡化。2、發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)油劣化。3、硫含量較高的燃料，在低溫時(shí)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(shí)間急劇增長(zhǎng)，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(shí)力學(xué)性能發(fā)生變化，耐沖擊載荷的強(qiáng)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(shí)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(diǎn)為0，水結(jié)冰時(shí)體積約增加10，可使冷卻系的壓力高達(dá)250 MPa。因此，如采用水作冷卻液，冬季露天停放不放水，會(huì)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(dòng)機(jī)熱狀況不良。同時(shí)，由于潤(rùn)滑

5、不良而使零件轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增加。試驗(yàn)證明，氣溫在5以下，對(duì)汽車運(yùn)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(dòng)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(duì)低溫條件對(duì)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(hù)作業(yè)；（三）露天或低溫停放使用前預(yù)熱；（四）采用輔助起動(dòng)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(dòng)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(dú)立加熱器三、做好季節(jié)維護(hù)（一）換用冬季燃料、潤(rùn)滑劑和其他工作液（二）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)加裝保溫設(shè)施（三）進(jìn)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(shí)，活塞向上移動(dòng)，泵腔內(nèi)產(chǎn)生吸油真空度，出油）當(dāng)節(jié)氣門關(guān)小時(shí)，活塞向上移動(dòng)，泵腔內(nèi)產(chǎn)生吸油真空度，出油閥關(guān)閉，進(jìn)油閥打開(kāi)，燃油從浮子室進(jìn)入泵腔。閥關(guān)閉，進(jìn)油閥打開(kāi)，燃油從浮子室進(jìn)入泵腔。 （2 2）當(dāng)節(jié)氣門緩慢開(kāi)大時(shí)，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(kāi)大時(shí)，活塞緩慢下移，泵腔內(nèi)油壓低，不能關(guān)閉進(jìn)油閥，燃油從進(jìn)油閥流回浮子室。進(jìn)油閥，燃油從進(jìn)油閥流回浮子室。 （3 3）當(dāng)

7、節(jié)氣門迅速開(kāi)大時(shí)，連動(dòng)板通過(guò)彈簧將活塞急速壓下，泵腔內(nèi)）當(dāng)節(jié)氣門迅速開(kāi)大時(shí)，連動(dòng)板通過(guò)彈簧將活塞急速壓下，泵腔內(nèi)油壓劇增，關(guān)閉進(jìn)油閥，打開(kāi)出油閥，燃油由加速噴口噴出。由于彈簧油壓劇增，關(guān)閉進(jìn)油閥，打開(kāi)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)后，在彈簧作用下活塞仍可繼續(xù)下行一段距離，延長(zhǎng)噴油時(shí)間。段距離，延長(zhǎng)噴油時(shí)間。 四、對(duì)冷機(jī)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(jìn)行預(yù)熱。我國(guó)多采用獨(dú)立預(yù)熱的方法，對(duì)汽車擁有量多的汽車運(yùn)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(diǎn)：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(jìn)入冷卻系，或者直接引入發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)油底殼預(yù)熱。 由于蒸汽的熱容量大，在氣溫較低時(shí)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(jī)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(shí)也能獲得較好的效果。3、電加熱器的功率：加熱冷卻液時(shí)為0.6 2kw；加熱發(fā)動(dòng)機(jī)油時(shí)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(jìn)入混合室后便與空氣混合。點(diǎn)燃后，加熱由陶資管制成的輻射器，當(dāng)輻射器的溫度達(dá)到700950時(shí)，便產(chǎn)生波長(zhǎng)為1.1 3.0um的紅外線。四、使用起動(dòng)液起動(dòng)為使發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫條件下直接起動(dòng)，可使用起動(dòng)液。（一）起動(dòng)液應(yīng)具備的條件：1、易點(diǎn)燃或壓燃，以使發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng)。2、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，工作穩(wěn)定柔和。3、發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程個(gè)磨損小。（二）起動(dòng)液的成分：起動(dòng)液的主要成分是乙醚即著 火劑還加有抗爆劑、潤(rùn)滑劑和促溶劑等，它沸 點(diǎn)低 (34.5)，飽和蒸氣壓大(40 時(shí)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(dòng)（一）

10、定義：外力起動(dòng)是在冬季靠本車起動(dòng)裝置無(wú)法起動(dòng)時(shí)，借助外部能力進(jìn)行起動(dòng)的方法。（二）外力起動(dòng)主要有以下幾種：1、使用低溫起動(dòng)電源。應(yīng)用時(shí)注意產(chǎn)品所限制的一次連續(xù)起動(dòng)時(shí)間和間歇時(shí)間。2、加裝并聯(lián)蓄電池。 低溫起動(dòng)困難時(shí)，可并聯(lián)一組與汽車電壓相同的蓄電池起動(dòng)。但使用時(shí)只可并聯(lián)不可串聯(lián)，以防止燒壞起動(dòng)機(jī)。另外，露天存放要注意將冷卻水放凈；臨時(shí)停車較久時(shí)，要間隔起動(dòng)。在冰雪道路上行車時(shí)，應(yīng)采取有效的防滑措施。如安裝防滑鏈，但通過(guò)難行路段后應(yīng)迅速拆掉。冰雪道路上行車時(shí)，嚴(yán)禁使用緊急制動(dòng)。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(dá)95 ；驅(qū)動(dòng)橋車輛齒輪油油溫高達(dá)120

11、 ；輪轂軸承最高溫度可達(dá)130 ；輪胎行駛中的溫度在100以上；制動(dòng)液最高工作溫度可超過(guò)130 。因此，汽車在高溫條件下使用時(shí)，對(duì)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(dòng)機(jī)油溫度齒輪油溫度汽車潤(rùn)滑油脂溫度輪胎氣壓氣阻2.1 高溫條件對(duì)汽車使用的影響 汽車在高溫條件下使用的主要問(wèn)題是：發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降；汽油機(jī)供給系易產(chǎn)生氣阻；燃料消耗增加；發(fā)動(dòng)機(jī)磨損嚴(yán)重；液歷傳動(dòng)制動(dòng)系工作可靠性下降；輪胎易損壞。 一、發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，汽油機(jī)供給系易產(chǎn)生氣阻高溫條件下進(jìn)氣溫度升高，使新鮮充氣量的密度降低，因此每循環(huán)實(shí)際進(jìn)入氣缸內(nèi)新鮮充氣量減少，使發(fā)動(dòng)機(jī)的允氣系數(shù)減小，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。試驗(yàn)得出：當(dāng)氣溫從15

12、 升高到40 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)供油不足，甚至中斷，使發(fā)動(dòng)機(jī)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(wèn)題會(huì)令發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，甚至發(fā)生熄火，再起動(dòng)困難等現(xiàn)象。若遇到此類問(wèn)題，不要強(qiáng)行啟動(dòng)，只需等待數(shù)分鐘，等發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻下來(lái)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(jì)性變差。試驗(yàn)表明：當(dāng)氣溫高于28 時(shí)，汽車遠(yuǎn)行燃料消耗量相對(duì)于528 時(shí)，增加2%以上。 三、發(fā)動(dòng)機(jī)磨損嚴(yán)重 隨著氣溫的增高、發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度將更高，使串人氣缸中的發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)產(chǎn)生早燃或爆燃。爆燃使氣缸磨損比正常燃燒時(shí)增加兩倍多(圖5-26)，嚴(yán)重時(shí)可使氣門、活塞等零件損壞。（一）爆燃（補(bǔ)充）（一）爆燃（補(bǔ)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(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率上升，油耗下降，但嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生冷卻水過(guò)熱，功率下降，油耗上升，發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)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(diǎn)火之前，熾熱表面就點(diǎn)燃混合氣的現(xiàn)象。 2、原因：由于早燃提前點(diǎn)火而且熱點(diǎn)表面比火花大，使燃燒速率快，氣缸壓力、溫度增高，發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)熱。 早燃會(huì)誘發(fā)爆燃，爆燃又會(huì)讓更多的熾熱表面溫度升高，促使更劇烈的表面點(diǎn)火，兩者互相促進(jìn)，危害可能更大。（ 三）磨損加劇的原因 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)油的抗氧化安定性變壞，加劇其熱分解、氧化和聚合的過(guò)程，促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)和曲軸箱通風(fēng)口進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼污染發(fā)動(dòng)機(jī)油，也是引起發(fā)動(dòng)機(jī)油變質(zhì)的主要原因

15、。因此，高溫條件下潤(rùn)滑不良，加劇發(fā)動(dòng)機(jī)磨損。四、液壓傳動(dòng)制動(dòng)系工作可靠性下降若液壓傳動(dòng)制動(dòng)系使用的制動(dòng)液高溫抗氣阻性差，氣溫高時(shí)系統(tǒng)內(nèi)易產(chǎn)生氣阻，使液壓傳動(dòng)制動(dòng)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(guò)使用允許溫度(100 )，胎壓升高，胎體強(qiáng)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(hù)（一）拆除冬季保溫裝備（二）換用夏季燃料、潤(rùn)滑劑和其他工作液（三）進(jìn)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(diǎn)火提前角 3、適當(dāng)調(diào)小調(diào)節(jié)器的充電電流 （四）加強(qiáng)冷卻系的維護(hù)，清除水垢 二、防止爆燃 選擇汽油時(shí)，應(yīng)保證或提高所要求汽油的牌號(hào)。當(dāng)

16、使用的汽油牌號(hào)較低時(shí)，可適當(dāng)推遲點(diǎn)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(guò)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(dòng)液在高溫下產(chǎn)生氣阻 措施：采用沸點(diǎn)高的(不低于115120)制動(dòng)液。 四、防止爆胎 在行車中如發(fā)現(xiàn)輪胎溫度過(guò)高(一般胎面部分燙手背為65左右，胎體內(nèi)部即接近100)時(shí)，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(diǎn)停歇使胎溫降下來(lái)。五、注意車身維護(hù) 防止車身老化、褪色、失光、粉化、開(kāi)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(qiáng)外表養(yǎng)護(hù)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(duì)汽車使用的影響山區(qū)或高原海拔高，對(duì)空氣參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)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(wèn)題是：發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性下降；燃料消耗增加；排氣污染物濃度改變；潤(rùn)滑質(zhì)量下降；制動(dòng)性能下降。一、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性下降 隨著海拔高度升高，氣壓降低，空氣密度減小，使實(shí)際充氣量減少。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭矩下降。海拔高度每升高1000 m ，加速時(shí)間和加速距離加長(zhǎng)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(shí)，會(huì)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(duì)增加約5.6%.隨著海拔高度增高，還影響到進(jìn)氣管真空度。另外，因發(fā)動(dòng)機(jī)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(huì)引起油托增加。試驗(yàn)表明，經(jīng)過(guò)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)排氣污染物主要因素，所以海拔高度的變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物濃度也有影響。圖所示為海拔高度與發(fā)動(dòng)機(jī)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(rùn)滑質(zhì)量下降 在高原地區(qū)行車,由于發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降,發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷工作,所以發(fā)動(dòng)機(jī)易過(guò)熱,導(dǎo)致機(jī)油變稀,氧化變質(zhì)加快。同時(shí)過(guò)濃的混合氣燃燒不完全,竄人曲軸箱,沖

19、淡機(jī)油,也加快機(jī)油變質(zhì),加劇機(jī)件的磨損。 四、制動(dòng)性能降低 對(duì)氣壓傳動(dòng)制動(dòng)系，由于空氣稀薄，空氣壓縮機(jī)的生產(chǎn)率下降。而在山區(qū)或高原地區(qū)制動(dòng)頻繁，耗氣量增加。這一矛盾使氣壓傳動(dòng)制動(dòng)系工作不可靠。對(duì)液壓傳動(dòng)制動(dòng)系，由于制動(dòng)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(dòng)減速，致使摩擦片和制動(dòng)鼓或摩擦塊與制動(dòng)盤經(jīng)常處于過(guò)熱狀態(tài)，尤其在下長(zhǎng)坡時(shí)，制動(dòng)蹄摩擦片溫度高達(dá)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(shí)可能出現(xiàn)制動(dòng)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(dòng)機(jī)的性能（一）提高壓縮比（一）提高壓縮比例如 EQ6100高原發(fā)動(dòng)機(jī)1）壓縮比為7.2 ：1 2