第六节 汽车在高原和山区条件下的使用
一、高原山区条件对汽车使用的影响
汽车在高原山区条件下行驶时,由于海拔高、气压低、空气稀薄,从而使发动机动力性和经济性下降。同时,在山区复杂路面上,制动系统负荷也增大。
1.发动机动力性下降
随着海拔升高,气压降低,空气密度减小,使发动机充气量下降,发动机动力性降低。同时,由于大气压力降低,进气管真空度相应减小,真空点火提前装置的工作受到影响,点火推迟,同时因压缩终了的压力和温度降低,混合气的燃烧速度缓慢,也会使发动机动力性降低。
海拔增加也对发动机的怠速性能有很大影响。由于进气管真空度下降,进气量不足,发动机怠速转速下降。
2.发动机燃油消耗增大
高原山区行驶的汽车,发动机循环充气量明显下降,若供油系统未经调整或校正,则随着海拔高度增加,空燃比变小,混合气变浓,发动机油耗增加。
同时,因发动机动力不足,又因高原山区坡度陡而大,道路复杂,汽车经常采用低挡大负荷行驶,也会引起油耗增大。
大气压力降低,燃料挥发性提高,因而易产生气阻和泄漏,使油耗增大。
3.润滑油易变质
由于高原行车发动机功率下降,且高原山区道路复杂,行驶阻力大,因此发动机满负荷工作的时间比例增大,发动机易过热。发动机工作温度升高,使润滑油粘度变小,氧化速度加快。同时,过浓的混合气不能完全燃烧,窜入曲轴箱后,会稀释润滑油而加快润滑油变质。润滑油品质变差将使发动机润滑不良,磨损加剧。
4.制动性能变差
山区行车时,汽车制动器使用频繁。下长坡时,常需进行长时间连续制动,制动器工作温度明显上升,常达到300℃以上,制动摩擦片的摩擦系数明显下降,将使汽车的制动效能变差。
液压制动系统的汽车在高原、山区使用时,制动系统的工作温度升高还会使制动液在制动管路中蒸发而产生“气阻”现象,致使制动失灵造成事故。
二、汽车在高原山区使用时应采取的技术措施
根据汽车在高原山区条件下的使用特点,可采取以下措施改善其使用性能。
1.发动机性能的改善
(1)选购汽车:若汽车需经常在高原地区使用时,应购置汽车制造厂为高原地区专门设计制造的高原型汽车。
(2)提高压缩比:由于高原地区空气稀薄,发动机实际充气量减小,压缩行程终了时气缸内的压力和温度均下降。适当提高发动机压缩比,不仅可以提高压缩终了的温度和压力,加快燃烧速率,增大膨胀比,而且可以采用较稀的混合气,提高发动机的动力性和经济性。
(3)调整油路:随着海拔增加,充气量减小,使混合气变浓,燃料燃烧不完全。应根据海拔高度调整循环供油量。还可使用掺有酒精、丙酮及其他含氧化合物的含氧燃料。
(4)调整电路:海拔增大后,发动机压缩终了的压力降低,火焰的传播速度降低;又因空气压力降低,真空提前装置在相同工况下提前量减小。因此,可将点火提前角略为提前2°~3°。
加强蓄电池的维护,保证蓄电池的技术状况良好,调整火花塞和断电器触点间隙,以增强火花强度,提高点火系统的点火能量。
对于柴油机而言,因柴油喷入气缸后着火落后期延长,燃烧速率慢,需适当使喷油提前。
(5)采用进气增压装置:柴油机可在进气系统中安装增压器(一般为废气涡轮增压),增加发动机的充气量,提高压缩行程终了的压力和温度,改善发动机的动力性和经济性。
(6)改善润滑条件:在高原地区行驶的车辆,其所使用的发动机润滑油应具有良好的粘温特性,以保证发动机在低温时启动性能良好,高温时具有良好的润滑性能。为防止润滑油变质,应保持良好的曲轴箱通风,并采用机油散热器散热。
2.汽车安全性能的改善
在高原山区使用的汽车,由于地形复杂,常会遇到上坡、下坡、路窄、弯多等问题,因此采取相应技术措施改善其安全性能非常重要。特别是制动性能的改善,对于汽车在高原山区安全行驶尤为重要。
(1)采用耐高温制动摩擦片:耐高温摩擦片采用环氧树脂、三聚腈胺树脂等改进的酚醛树脂作为粘合剂或采用无机粘合剂,把石棉摩擦材料粘结、固化成形而制成。石棉摩擦材料中常加有金属添加剂,摩擦片温度高达400℃以上时,尚可产生足够的制动力矩,可适应高原山区条件下行车制动的需要。
(2)采用发动机制动:汽车下长坡时,需要持续不断地制动以控制汽车的行驶车速。此时,利用发动机制动可减轻车轮制动器的工作强度,降低温度升高幅度。在采用发动机制动时,变速器挡位越低,同样车速下发动机转速越高,产生的制动力矩越大。一般下长坡采用发动机制动时,把变速器挂入上坡时所用挡位较合适。
(3)采用辅助制动器:发动机排气制动器是一种简便而有效的辅助制动装置。该装置是在发动机制动的基础上,再在发动机排气管上装一个片状阀门构成。在使用发动机制动的同时,将阀门关闭,以增大发动机的排气阻力,提高制动时的功率消耗。
(4)制动鼓降温:为防止制动器过热,在汽车下长坡时,不断地对制动鼓淋水降温,以防制动器温度过高而使摩擦片烧蚀。
(5)采用矿油型制动液:矿油型制动液,具有制动压力传递迅速、制动效果好、不易挥发变稠等优点,可有效防止制动系统气阻,适合在高原及山区运行条件下使用。但使用矿油型制动液后,必须换用耐矿物油的橡胶皮碗。
(6)防止轮胎爆裂:海拔升高时,轮胎气压也会升高。在海拔4 000m时,轮胎气压比在海平面时增加约50kPa;同时,轮胎表面温度较高时,橡胶强度变差。因此,在高原山区行车时易爆胎而引发事故。所以,需注意保持轮胎压力不超过规定值,同时注意轮胎的工作温度。
(7)其他:注意检查和维护汽车转向机构,使之转向灵活、可靠。由于山区弯多路窄,前照灯应具有良好的技术状况。
思考题
1.《汽车运输业车辆技术管理规定》对车辆装载是如何规定的?
2.车辆日常维护的主要内容有哪些?
3.什么叫汽车的走合期?汽车在走合期使用时应注意哪些方面?
4.在低温条件下使用汽车存在哪些主要问题?如何提高汽车的低温使用性能?
5.在高温条件下使用汽车存在哪些主要问题?如何提高汽车的高温使用性能?
6.高原山区条件对汽车使用有哪些影响?如何改善汽车在高原山区条件下的使用性能?
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