汽车运用基础(第六章).ppt

汽车运用基础,姜玉波 主编,第六章 汽车在特殊条件下的使用 学习目的 掌握汽车在一些特殊条件下的使用特点。 掌握汽车在一些特殊条件下使用的技术措施。 学习内容 第一节 汽车在低温条件下的使用 第二节 汽车在高温条件下的使用 第三节 汽车在高原和山区条件下的使用 第四节 汽车在坏路和无路条件下的使用,61 汽车在低温条件下的使用,一、低温对汽车使用的影响 低温对汽车使用的影响主要表现在：发动机起动困难、总成磨损严重、燃润料消耗量增加、橡胶制品强度减弱及行车条件变坏。 1.发动机起动困难 （1）发动机曲轴旋转阻力大 随着温度的降低，发动机润滑油 的粘度增大，润滑油内摩擦阻力增大， 从而增加了曲轴的旋转阻力，使发动 机的起动转速下降。,发动机起动的最低转速,61 汽车在低温条件下的使用,（2）燃料蒸发性能变差 随着温度的降低，汽油的蒸发性变差、汽油的粘度和相对密度均增大。,汽油的粘度、密度与温度的关系,柴油的粘度与温度的关系,61 汽车在低温条件下的使用,（3）蓄电池工作能力下降 蓄电池在低温条件下输出的功率下降，不能满足起动机的工作要求，影响发动机正常起动的主要因素是起动机的起动转矩和火花塞的跳火能量。,气温对蓄电池起动能力的影响,低温起动时，由于蓄电池端电压低，火花塞的跳火能量小，使发动机不易起动。火花弱的其它原因还有：冷的可燃混合气密度大，使电极间电阻增大；火花塞有汽油、水及氧化物等。,61 汽车在低温条件下的使用,2.汽车总成磨损严重 汽车在低温条件下使用时，各主要总成磨损都比较大，尤其是发动机的磨损更为明显。在发动机使用周期内，50%的气缸磨损发生在起动过程，而冬季起动占起动磨损的60% 70%。,发动机气缸壁磨损与缸壁温度的关系,61 汽车在低温条件下的使用,起动阶段发动机的磨损主要来自零件配合表面的干摩擦。低温下发动机磨损严重的主要原因如下: 低温起动时，润滑油粘度大，流动性差，发动机转速低，机油泵不能及时地将润滑油压入各工作表面，使润滑条件恶化。 冷起动时由于燃料的雾化不良，大部分燃料以液态进入气缸，冲刷了气缸壁的油膜，并沿缸壁流入曲轴箱稀释润滑油，使其油性减退。 汽油的含硫量对气缸壁磨损的影响也很大，这是由于汽油在燃烧过程中产生的硫化物与凝结在气缸壁上的水蒸汽化合成酸，引起腐蚀磨损，加剧缸壁磨损。 燃料不完全燃烧而形成的碳化物也会同废气一起窜入曲轴箱，污染润滑油，使润滑条件进一步恶化。 在低温条件下，由于曲轴及连杆轴瓦的合金、瓦背与轴颈的膨胀系数不同，使配合间隙变小，而且很不均匀，加速了轴颈与轴瓦的磨损。,61 汽车在低温条件下的使用,3.燃料消耗量增加 在低温使用中，由于发动机升温过程长，工作温度低，摩擦损失大，使发动机输出功率下降，燃料消耗量增加。当发动机冷却液温度自80降到60时，耗油量增加约3%；降到40时增加约12%；降到30增加约25%。为了尽快提高发动机的工作温度，要求冷却系中的节温器必须完好有效。低温起动时应尽量缩短冷发动机升温到40 50的时间。且愈短愈好。,61 汽车在低温条件下的使用,4.零部件材料强度减弱 金属材料在低温条件下的物理和机械性能将会变差。 5.行车条件变坏 在低温条件下道路常被冰雪覆盖，致使轮胎与地面间的附着系数显著下降，在行车中使制动距离延长且车辆极易发生侧滑。同等条件下，冰雪路面的制动距离壁干燥路面的制动距离约长2倍3倍。 在特别严寒的情况下，橡胶轮胎逐渐变脆，受到冲击载荷时容易发生破裂。因此，在冬季行车时，应在汽车起步后的头几公里以低速行驶，并要平稳起步和越过障碍物。 此外，在低温条件下，冷却水容易结冰而导致散热器和缸体冻裂。电解液也易冰冻而无法正常工作。,二、低温条件下汽车使用的技术措施 根据汽车在低温条件下的使用特点，主要采用：预热、保温、合理选择燃润料、改善混合气形成及防冻等措施来保证汽车在低温下的正常使用 。 1.预热 汽车预热方法分为进气预热和发动机预热。汽车采用进气预热装置起动，称为“冷态起动”；采用发动机预热装置起动，称为“热态起动”。 （1）进气预热 进气预热装置是在起动时，加热进气气流的一种低温起动附加装置。,61 汽车在低温条件下的使用,61 汽车在低温条件下的使用,（2）发动机预热 发动机预热装置按加热热源不同，可分为热水预热、热蒸汽预热、热空气预热，红外线辐射预热，电加热预热，以及燃油加热器预热。 1）热水预热是广泛应用的预热方法，简单易行。 2）热蒸汽预热与热水预热的方法相类似，预热时将热蒸汽由散热器下水管导入发动机冷却系，或是直接引入发动机冷却水套，后者预热快，效果好，蒸汽浪费小，但需在缸体或缸盖上加设蒸汽阀。 3）燃油加热器预热是以车用燃油为能源，适合随车装备，简便易行，在世界范围内有形成推广的趋势。,61 汽车在低温条件下的使用,2.保温 在低温条件下使用应特别注意对发动机和蓄电池进行保温，其次是驾驶室保温。 对汽车发动机保温的目的是使发动机在正常状况下工作及随时可以出车。蓄电池在低温使用时，不仅电压低且有可能电解液结冰损坏蓄电池。蓄电池的保温，一般将蓄电池放入木质的保温箱。驾驶室和车内的保温方法根据热源不同可分为三种形式：独立燃烧式，发动机尾气余热式和发动机冷却液余热式。 3.合理使用燃料和润滑材料 在低温下使用的燃料应具有良好的挥发性，流动性、低含硫量，以利于低温起动和减少磨损。汽车在严寒地区使用最好选用专门牌号的冬季汽油和柴油。,61 汽车在低温条件下的使用,4.正确使用特种液 使用防冻液时应注意以下几点： 配制和选用防冻液时，防冻液的冰点应比使用地区的最低温度低5。 加注前要仔细检查冷却系的密封性，因为防冻液的表面张力比水小，比水容易泄漏。 因防冻液的膨胀系数大，所以只能加到冷却系总容积的95%，以免升温后溢出。 在使用乙醇-水型防冻液时，酒精蒸发快，应经常用比重计检查其成分，及时添加适量的乙醇和少量的水；乙二醇-水型和甘油-水型防冻液在使用中只需添加适量的水。 添加防冻液时应先将发动机熄火，待其温度降低后再添加，以免烫伤；乙二醇有毒，使用时应注意。 不同类型的防冻液不可混装。,61 汽车在低温条件下的使用,5.供油系和点火系的调整 为了适应发动机在低温工作时对混合气的需要，可适当增加供油量和点火能量。 6.改善混合气的形成 在低温起动时，燃料的雾化蒸发性能都很差，可采用加注起动液或进气预热的方法改善混合气的形成。 目前，在许多汽车发动机上都装用了电子控制汽油喷射系统。它以一个电子控制装置为控制中心，利用安装在发动机不同部位的传感器，测得发动机的各种参数，按照预先设置的程序，精确地计量进入气缸的空气量，通过控制喷油器精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳空燃比的混合气，以求得最佳得动力性、经济性及排放性，提高汽车的使用性能。,61 汽车在低温条件下的使用,7.低温行车的措施 寒冷地区的冬季冰霜较多，由于冰雪路面附着系数小，汽车行驶容易滑溜，造成行车困难；由于低温，风挡玻璃结霜，或在刮风飘雪时行车，使驾驶员的视野变差，操作困难，同时给安全运行造成隐患。 防止风挡玻璃结霜的办法是降低露水的凝点。可用30%饱和盐水加70%甘油的溶液，涂在风挡玻璃表面即可防霜、防雾。 在冰路上行驶的汽车，车轮与冰面的附着系数很低，但是车轮的滚动阻力与刚性路面相差不大，应注意轮胎防滑，可采用防滑链。,62 汽车在高温条件下的使用,一、高温对汽车使用的影响 1.发动机充气系数下降 2.燃烧不正常 3.润滑油易氧化变质，发动机磨损加剧 4.供油系易产生气阻 5.轮胎易爆,62 汽车在高温条件下的使用,二、高温条件下汽车使用的技术措施 1.加强季节维护 （1）加强对冷却系统的维护，确保其冷却强度。 1）认真作好冷却系的全面检查，重点检查的项目是冷却系的密封情况、风扇运转是否正常及皮带的松紧度、节温器和水温的工作状况。 2）清除冷却系(散热器、水套)的水垢，试验表明：水垢的导热率比铸铁小十几倍，比铝小10倍30倍。加强冷却系水垢的清除对提高散热能力有重要作用。 3）当发动机过热水箱开锅时，应及时停车，怠速降温，但注意不要熄火，防止因发动机内部过热而发生拉缸等机械事故。,62 汽车在高温条件下的使用,（2）加强润滑系的维护。 高温条件下，发动机应采用粘度高牌号的润滑油并适当缩短换油周期。在炎热的夏季，发动机润滑油往往超过120。大型载货（客）汽车变速器和差速器在高负荷连续行驶的条件下的齿轮油的温度也很高，为防止润滑油的早期变质，故应换用夏季齿轮油，并适当缩短换油周期。轮毂轴承换用滴点较高的润滑脂，并应按规定周期进行检查与维护。 （3）加强对制动系统的维护。 汽车制动液在高温下也可能产生气阻。在经常使用制动的情况下，制动液温度可达80 90，甚至到110。为了保证行车安全，应选用沸点较高的（不低115 120）制动液。,62 汽车在高温条件下的使用,（4）加强供油系的维护。 采用电子控制汽油喷射发动机，可适当调整发动机的匹配参数，用以提高发动机的充气效率，保证混合气的质量和正常燃烧。在高温条件下，由于空气密度低，可适当减少供油量，而混合气易点燃，可适当推迟点火时间。 （5）加强电源系的维护。 在夏季行车时，会出现蓄电池过充电，电解液蒸发快，极板损坏等故障，需检查电解液比重和液面高度，电解液的比重应比冬季使用时小些，由于外界气温较高，对于普通铅蓄电池要需经常加注蒸馏水，并保持通气孔畅通。另外，应适当调整发电机调节器、减小发电机的充电电流。,62 汽车在高温条件下的使用,2.防止爆震 为了防止爆震，应根据发动机压缩比选用相应辛烷值的汽油。要保持发动机的正常工作温度，适当推迟点火提前角和加浓混合气，调整点火系，增强火花塞的跳火能量，并应及时清除积碳。也可根据需要安装爆震限制器。,3.防止气阻 具体措施有： 行车中发生气阻，可用湿布使汽油泵冷却或将汽车开到阴凉处，降温排除。 改变膜片式汽油泵的安装位置，由原来靠近排气管后侧处，移至排气管前面通风良好处，并在汽油泵与排气管之间加装一块隔热板，以防汽油泵受高温而影响正常工作。 提高汽油泵的抗气阻能力，可在汽油泵进、出油阀上各加装一个旧单向油阀弹簧，用以消除气阻。 采用电动汽油泵。由于电动汽油泵不需要发动机驱动，因此可安装在不易受热的位置，降低输油温度，有效地防止气阻。,63 汽车在高温条件下的使用,63 汽车在高温条件下的使用,4.防止行车时爆胎 长时间在高温条件下行驶的汽车，极易出现爆胎事故，必须给予充分地重视，并应严格做到以下几点： 在运行中应随时注意轮胎的温度和气压，经常检查，保持规定的气压标准。 在中午酷热地区行车时，应适当降低行车速度，每行驶40km50km应停车于阴凉地点，待轮胎温度降低后再继续行驶，不得中途采用放气或冷水冲浇轮胎的办法降低气压，以免加速轮胎损坏。 5.在高温、强烈的阳光、多尘、多雨的条件下长期行车，驾驶员容易感到疲劳，劳动强度大。同时也影响乘客的舒适性。所以应采用相应的措施，如在客车中装设空调设备，在货车上加装遮阳板，加强车厢，驾驶室的通风和防雨。,63 汽车在高原和山区条件下的使用,汽车在山区和高原地区行驶时，由于海拔高，气压低、空气稀薄、发动机充气量少，导致发动机动力性和经济性下降。 一、高原山区对汽车使用的影响 1.海拔高度对发动机动力性的影响 随着海拔升高，气压逐渐降低，空气密度减小，使充气量下降，发动机动力降低。 2.海拔高度对发动机经济性的影响 发动机正常工作状况的喷油量和混合气浓度的设定一般是按海拔1000m以下的条件设计的，可是当汽车在高原地区使用时由于空气密度变化很大，空燃比变小，混合气变浓，就会使发动机的油耗上升。,63 汽车在高原和山区条件下的使用,3.高原山区中使用对润滑油的影响 在高原地区行车，由于发动机功率下降，发动机长时间满负荷工作，所以，发动机易过热，进而导致机油变稀和氧化变质加快，润滑性能变差。同时过浓的混合气燃烧不完全，窜入曲轴箱，冲淡机油，也加快机油变质，加剧机件的磨损。 4.高原和山区行车对汽车制动效能的影响 在山区行驶的汽车，由于地形复杂，经常会遇到上坡、下坡、路窄、弯多等情况。影响山区行驶安全的主要问题是汽车制动性能。,63 汽车在高原和山区条件下的使用,二、高原山区汽车使用技术措施 在高原山区行驶的汽车，为提高发动机的动力性、经济性，确保行车安全，采取的措施主要有： 1.改善发动机的性能 在高原地区行驶的汽车，发动机功率下降，油耗增加。改善发动机性能，主要采取以下措施： （1）提高发动机的压缩比 提高发动机的压缩比可采用以下两种方法： 1）如果车辆经常在高原地区行驶，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）对缸盖进行改造，提高发动机的压缩比。,63 汽车在高原和山区条件下的使用,（2）改进配气相位 在平原使用的车辆，为了适应山区和高原地区使用，通过长期摸索和实践，总结出一些经验。如将气门间隙调大，即缩短气门开启期，使配气相位变窄，有利于提高充气量，改善发动机的使用性能。 （3）调整油电路 因海拔高，发动机压缩终了时的压力低，火焰传播速度减慢，又因空气稀薄，使真空提前装置受到影响，可将点火提前角比平原地区略为提前23。也可适当调整火花塞和断电器触点间隙，增强火花强度。,（4）安装进气增压装置 柴油机由于无爆震的限制，使用增压器比较合适。柴油机装增压器后（一般是废气涡轮增压），增加了充气量，压缩终点的压力和温度也相应提高，从而改善了发动机的动力性和经济性。 （5）采用含氧燃料 所谓含氧燃料就是在汽油中掺入酒精、丙酮及其它含氧化合物。掺入的这些含氧燃料的分子中都含有氧，在燃烧过程中，理论上必要的空气量减少，能补偿因气压低而产生的充气量不足的问题。,63 汽车在高原和山区条件下的使用,63 汽车在高原和山区条件下的使用,2.山区和高原的安全行车措施 由于山区地形复杂，经常会遇到上坡、下坡、窄路、弯多等问题。因此，必须采取措施确保行车安全。 （1）利用发动机制动 （2）采用辅助制动器 （3）制动鼓淋水降温 （4）改善灯光确保夜间行车安全,64 汽车在坏路和无路条件下的使用,坏路或恶劣道路是指泥泞的土路、冬季的冰雪道路和覆盖砂土的道路等。无路是指松软土路、耕地、草地和沼泽地等。 一、坏路和无路条件汽车使用特点 汽车在坏路和无路条件下的使用特点是：驱动轮与路面的附着力减小；车轮的滚动阻力增大。此外，还会有突出的障碍物影响汽车通过。从而，使汽车的驱动附着条件恶化。汽车在坏路和无路条件下使用，燃料消耗量较大，比正常使用条件高出约35。 汽车在松软的土路行驶，路面被破坏形成车辙，滚动阻力增大，甚至陷车而无法行驶。 在泥泞道路上