单元四汽车在特殊条件下的使用幻灯片.ppt

单元四汽车在特殊条件下的使用 1汽车在低温条件下的使用1 1低温对汽车使用的影响 一 概述 一 汽车在低温条件下使用的主要问题 发动机起动困难 总成磨损严重 零件易损坏 燃料消耗增加和行驶条件变差等 二 发动机的低温起动 一 温度 露天停放的汽车 一般当气温低于 15 时便难以起动 二 起动困难原因 1 发动机油黏度增大从而增加曲轴旋转阻力2 燃料汽化不好 燃料蒸发性变差 3 蓄电池容量下降 1 起动扭矩汽油机起动粘度 T v 起动阻力 起动转速 2 燃料挥发性T v 40 10汽油粘度提高76 相对密度提高6 流动性 表面张力 雾化 汽油挥发性 T 气温 起动时V 3 4m sV 流速 当0 12 4 10 汽化分析 1 n 汽化好 但n 汽化增加不大因此T很重要 预热2 汽油起动性 10 馏分温度3 柴油 喷雾不好 粘度 蜡沉淀 丧失流动性 3 蓄电器容量下降蓄电池电压 V E IR式中E 电动势R 内阻I 输出电流例如Beni2025 41 冷起动起动2 3s时 I 3 5 I额定电压下降1 2分析V 1 起动无力2 点火弱 二 总成磨损严重 一 相关因素 汽车在低温条件下使用时 磨损强度增加 影响程度与结构特性和所用润滑油的黏温性等有关 资料表明 对于发动机一次起动的磨损值 特别是冷发动机 相当于汽车在使用条件下 行驶8 6 72 5kM的磨损值 苏联汽车研究所在吉尔 130单缸发动机上 采用规定的燃料和发动机油进行试验 将冷却液和发动机油的温度从80 降到40 30 和20 时 气缸的磨损相应增加80 1 3倍和2 7倍 二 发动机磨损严重的主要原因是 1 发动机冷起动时 油底壳和气缸壁温度低 机油泵不能迅速将发动机油供给到零件摩擦表面 使润滑条件恶化 2 发动机温度低 燃料雾化困难 一部分燃料以液态流入油底壳 冲刷气缸壁上的油膜 并使发动机油劣化 3 硫含量较高的燃料 在低温时的燃烧生成物易与冷凝在气缸上的水蒸气生成腐蚀性物质 产生腐蚀磨损 4 车辆齿轮油的黏度也随温度降低而增大 当温度下降到一定程度后 向轴承供油的时间急剧增长 因此使齿轮 轴承等零件磨损加剧 其至损坏 三 零件易损坏 一 金属材料零件 在低温时力学性能发生变化 耐冲击载荷的强度下降 高碳钢等制造的零件易变脆 二 非金属材料零件 低混条件使轮胎等橡胶件丧失弹性 受冲击载荷作用时易破裂 塑料制品在低温下变脆易出现裂纹 三 冷却液 水的凝固点为0 水结冰时体积约增加10 可使冷却系的压力高达250MPa 因此 如采用水作冷却液 冬季露天停放不放水 会使缸体冻裂 四 燃料消耗增加低温条件使燃料的黏度增大 又使发动机热状况不良 同时 由于润滑不良而使零件转动阻力增加 试验证明 气温在5 以下 对汽车运行燃料消耗量便产生较大的影响 气温每降低10 燃料消耗增加3 5 五 行驶条件变差有些地区的冬季 路面被冰雪覆盖 由于冰雪路面附着系数小 汽车行驶易侧滑 制动性能降低 1 2低温条件下汽车使用的技术措施一 概述针对低温条件对汽车使用的影响 采取的使用措施是 一 选型注意汽车的适应性 二 做好季节维护作业 三 露天或低温停放使用前预热 四 采用辅助起动装置和防滑措施 返回 二 汽车选型注意低温使用的适应性为提高汽车的使用方便性 汽车 特别是柴油车 多采用便于低温起动的装置 按工作原理主要有 一 改善混合气形成条件或着火条件的装置 二 便于低温预热的车载式独立加热器三 做好季节维护 一 换用冬季燃料 润滑剂和其他工作液 二 对发动机加装保温设施 三 进行油电路的冬季调整 化油器加速泵原理 1 当节气门关小时 活塞向上移动 泵腔内产生吸油真空度 出油阀关闭 进油阀打开 燃油从浮子室进入泵腔 2 当节气门缓慢开大时 活塞缓慢下移 泵腔内油压低 不能关闭进油阀 燃油从进油阀流回浮子室 3 当节气门迅速开大时 连动板通过弹簧将活塞急速压下 泵腔内油压剧增 关闭进油阀 打开出油阀 燃油由加速喷口喷出 由于弹簧被压缩 所以当节气门停止运动后 在弹簧作用下活塞仍可继续下行一段距离 延长喷油时间 四 对冷机预热 一 热水预热将温度为90 左右的热水 从散热器加水口或直接从气缸体水套加入进行预热 我国多采用独立预热的方法 对汽车拥有量多的汽车运输企业可装置热水预热系统集中预热 工作效率能明显提高 但热水预热主要有以下缺点 1 应用条件有局限2 预热部份有局 二 蒸汽预热加水前 将压力为35 78 5kPa的热蒸汽 导入散热器的下水管 然后进入冷却系 或者直接引入发动机冷却水套 但需在缸体上加设蒸汽阀 并设置带小孔的分配板 防止热量集中 另外 可利用蒸汽对油底壳预热 由于蒸汽的热容量大 在气温较低时采用蒸汽预热效果较好 三 电能预热1 定义 电能预热是在发功机冷却系和油底壳中装置电加热器的预热方法 2 适用范围 适应的低温下限较低 在 40 以下的气温条件下使用时也能获得较好的效果 3 电加热器的功率 加热冷却液时为0 6 2kw 加热发动机油时为0 1 1kw 四 红外线辐射预热红外线是由红外线辐射加热器产生的 煤气经管接头和喷嘴进入混合室后便与空气混合 点燃后 加热由陶资管制成的辐射器 当辐射器的温度达到700 950 时 便产生波长为1 1 3 0um的红外线 四 使用起动液起动为使发动机在低温条件下直接起动 可使用起动液 一 起动液应具备的条件 1 易点燃或压燃 以使发动机顺利起动 2 发动机起动后 工作稳定柔和 3 发动机在起动过程个磨损小 二 起动液的成分 起动液的主要成分是乙醚即着火剂还加有抗爆剂 润滑剂和促溶剂等 它沸点低 34 5 饱和蒸气压大 40 时的饱和蒸气压为122 8kPa 因此具有很好的挥发性 五 外力起动 一 定义 外力起动是在冬季靠本车起动装置无法起动时 借助外部能力进行起动的方法 二 外力起动主要有以下几种 1 使用低温起动电源 应用时注意产品所限制的一次连续起动时间和间歇时间 2 加装并联蓄电池 低温起动困难时 可并联一组与汽车电压相同的蓄电池起动 但使用时只可并联不可串联 以防止烧坏起动机 另外 露天存放要注意将冷却水放净 临时停车较久时 要间隔起动 在冰雪道路上行车时 应采取有效的防滑措施 如安装防滑链 但通过难行路段后应迅速拆掉 冰雪道路上行车时 严禁使用紧急制动 2汽车在高温条件下的使用一 概述汽车在高温条件下散热能力差 有的汽车曲轴箱温度达95 驱动桥车辆齿轮油油温高达120 轮毂轴承最高温度可达130 轮胎行驶中的温度在100 以上 制动液最高工作温度可超过130 因此 汽车在高温条件下使用时 对其使用性能影响很大 应采取相应措施加以改善 发动机油温度 齿轮油温度 汽车润滑油脂温度 轮胎气压 气阻 2 1高温条件对汽车使用的影响汽车在高温条件下使用的主要问题是 发动机功率下降 汽油机供给系易产生气阻 燃料消耗增加 发动机磨损严重 液历传动制动系工作可靠性下降 轮胎易损坏 一 发动机功率下降 汽油机供给系易产生气阻高温条件下进气温度升高 使新鲜充气量的密度降低 因此每循环实际进入气缸内新鲜充气量减少 使发动机的允气系数减小 发动机功率下降 试验得出 当气温从15 升高到40 时 发动机功率下降6 8 气温高 燃料供给系易产生气阻 造成发动机供油不足 甚至中断 使发动机工作不正常 气阻 是指汽油受热后形成汽油蒸汽 部分油路发生阻塞 造成汽油供给困难的故障 此类问题会令发动机产生运转不稳 甚至发生熄火 再起动困难等现象 若遇到此类问题 不要强行启动 只需等待数分钟 等发动机冷却下来便可恢复正常 二 燃料消耗增加 气温升高 使空气密度减小 混合气变浓导致汽车燃料经济性变差 试验表明 当气温高于28 时 汽车远行燃料消耗量相对于5 28 时 增加2 以上 三 发动机磨损严重随着气温的增高 发动机的温度将更高 使串人气缸中的发动机油在高温缺氧的情况下生成积炭等高温沉积物 积炭形成高温源 易使发功机产生早燃或爆燃 爆燃使气缸磨损比正常燃烧时增加两倍多 图5 26 严重时可使气门 活塞等零件损坏 一 爆燃 补充 1 爆燃的外部特征 1 定义 气缸内发出特别尖锐的金属敲击声 亦称为敲缸 2 危害 轻微敲缸时 发动机功率上升 油耗下降 但严重时会产生冷却水过热 功率下降 油耗上升 发动机磨损加剧 排放污染增加 主要是排气冒黑烟 2 爆燃产生的原因 1 正常燃烧 有明显的火焰前锋 且逐层向外传播 直至燃烧完毕 2 爆燃 火焰前锋未到 未燃混合气的温度达到其自燃温度而着火燃烧 形成新的火焰中心 产生新的火焰传播 二 早燃1 定义 是指在火花塞点火之前 炽热表面就点燃混合气的现象 2 原因 由于早燃提前点火而且热点表面比火花大 使燃烧速率快 气缸压力 温度增高 发动机工作粗暴 并且由于压缩功增大 向缸壁传热增加 致使功率下降 火花塞 活塞等零件过热 早燃会诱发爆燃 爆燃又会让更多的炽热表面温度升高 促使更剧烈的表面点火 两者互相促进 危害可能更大 三 磨损加剧的原因发动机温度过高时 发动机油的抗氧化安定性变坏 加剧其热分解 氧化和聚合的过程 促进发动机油劣化变质 干燥空气中的灰尘和潮湿空气中的水分通过进气系统和曲轴箱通风口进入发动机油底壳污染发动机油 也是引起发动机油变质的主要原因 因此 高温条件下润滑不良 加剧发动机磨损 四 液压传动制动系工作可靠性下降若液压传动制动系使用的制动液高温抗气阻性差 气温高时系统内易产生气阻 使液压传动制动系工作可靠性下降 五 轮胎易损坏汽车在高温条件下使用 轮胎常超过使用允许温度 100 胎压升高 胎体强度下降 致使胎面脱胶或胎体爆破 2 2高温条件下汽车使用措施 一 做好季节维护 一 拆除冬季保温装备 二 换用夏季燃料 润滑剂和其他工作液 三 进行油路 电路的夏季调整1 调整化油器2 适当推迟点火提前角3 适当调小调节器的充电电流 四 加强冷却系的维护 清除水垢 二 防止爆燃选择汽油时 应保证或提高所要求汽油的牌号 当使用的汽油牌号较低时 可适当推迟点火提前角 汽车重载上坡前应选择适中的挡位 且防止加油过猛 三 防止气阻 一 防止供油系产生气阻措施 常采用冷敷降温和加装隔热垫 二 防止制动液在高温下产生气阻措施 采用沸点高的 不低于115 120 制动液 四 防止爆胎在行车中如发现轮胎温度过高 一般胎面部分烫手背为65 左右 胎体内部即接近100 时 既不能放气 也不能泼冷水 而应降低行车速度或在荫凉地点停歇使胎温降下来 五 注意车身维护防止车身老化 褪色 失光 粉化 开裂和起泡等 应注意喷漆前的除锈和采用耐腐蚀 耐磨性高的涂层 并加强外表养护作业 2汽车在山区或高原条件下的使用3 1山区或高原条件对汽车使用的影响山区或高原海拔高 对空气参数和发动机的性能影响很大 汽车在山区或高原条件下使用的主要问题是 发动机动力性下降 燃料消耗增加 排气污染物浓度改变 润滑质量下降 制动性能下降 一 发动机动力性下降 随着海拔高度升高 气压降低 空气密度减小 使实际充气量减少 因此 发动机功率和扭矩下降 海拔高度每升高1000m 加速时间和加速距离加长50 最高车速下降9 左右 功率下降10 左右 二 燃料消耗量增加汽车在山区或高原条件下使用时 会使按平原调整的可燃混合气变浓 海拔高度每增加1000m 混合气浓度相对增加约5 6 随着海拔高度增高 还影响到进气管真空度 另外 因发动机功率不足 汽车经常用低挡大负荷行驶 这些原因 都会引起油托增加 试验表明 经过高原使用调整后 海拔高度每增加1000m 油耗增加3 7 三 发动机排气污染物浓度改变海拔高度影响混合气的空燃比 而空燃比是影响发动机排气污染物主要因素 所以海拔高度的变化对发动机排气污染物浓度也有影响 图所示为海拔高度与发动机排气中的CO HC和NOx浓度变化的关系 由图可以看出 CO HC的排放浓度随海拔升高而增大 而NOx的排放浓度随海拔升高而减小 四 润滑质量下降在高原地区行车 由于发动机功率下降 发动机长时间大负荷工作 所以发动机易过热 导致机油变稀 氧化变质加快 同时过浓的混合气燃烧不完全 窜人曲轴箱 冲淡机油 也加快机油变质 加剧机件的磨损 四 制动性能降低对气压传动制动系 由于空气稀薄 空气压缩机的生产率下降 而在山区或高原地区制动频繁 耗气量增加 这一矛盾使气压传动制动系工作不可靠 对液压传动制动系 由于制动液经常处于高温状态 易产生气阻 汽车在山区或高原地区使用 需要经常制动减速 致使摩擦片和制动鼓或摩擦块与制动盘经常处于过热状态 尤其在下长坡时 制动蹄摩擦片温度高达400 左右 在这种情况下 摩擦片的摩擦系数急剧下降 严重时可能出现制动失效 此外 由于摩擦片连续高温 使磨损加剧 并常出现碎裂现象 3 2汽车在高原和山区使用的技术措施 一 改善发动机的性能 一 提高压缩比例如EQ6100高原发动机1 压缩比为7 2 12 双腔化油器3 双缸打气泵4 机油散热器 二 改进配气相位配气相位 充气系数 进气迟关角 利用气流惯性 排气提前角 膨胀功 排气功之和损失最小 三 增压技术增压 充气系数 PT 动力性和经济性 油耗 四 调整油电路油路 调稀 怠速节油器电路 Q提前2 3 五 含氧燃料所谓含氧燃料就是在汽油中掺人酒精 丙酮及其他含氧化合物 二 山区和高原的安全行车措施 一 利用发动机制动 二 采用辅助制动器 辅助制动器有电涡流 液体涡流和发动机排气制动等几种 三 制动鼓淋水降温 四 使用矿油型制动液 五 改善灯光确保夜间行车安全 现代汽车行车制动系统中多采用排气缓速式辅助