汽車運用工程汽車在特殊條件下的使用PPT課件

1、7-1 汽車在走合期（磨合期）的使用一、定義 新車在開始投入使用階段，汽車各部機構中的零件處于磨合狀態(tài)，還不能承受全負荷運行，這個階段稱為汽車的走合期。 汽車的使用壽命 工作可靠性 與初期使用有關系 動力性、經濟性 二、走合期的實質 實質：在使用中再走合。因為：制造中，微觀，粗糙度 單位壓力P 宏觀，幾何偏差 磨損 裝配中，裝配誤差 溫度使零件迅速磨損和破壞 第1頁/共62頁配合副零件的磨損規(guī)律 A：磨合期B：正常工作期C：加劇磨損ab：配合間隙cd：磨合層間隙ef：極限間隙ae、 bf ：分別為a、b零件極限磨損量。從配合零件的磨損規(guī)律可看出，減小磨合終了的間隙cd和給定的配合間隙ab值，可

2、以延長正常磨損階段B。第2頁/共62頁分析： 1. 磨損斜率不一致 2. 磨合修訂間隙 給定配合間隙 與壽命有很大關系 因素：設計 加工質量 磨合規(guī)范3. 走合規(guī)律 汽車的走合里程通常為10001500公里，相當于4060個工作小時。 第一階段 頭23h 磨損 T 第二階段 58h 表面漸光滑，機損 T 第三階段 逐漸正常第3頁/共62頁 走合期使用特點：（1）零件表面劇熱，磨損速度快（2）潤滑油變質快（3）行駛故障多第4頁/共62頁三、走合期注意規(guī)定三、走合期注意規(guī)定 1 1限載：限載：在走合期內，應選擇較好的道路并減載限速運行。一般載貨汽車按額定載質量減載20%-25%，并禁止拖帶掛車；半

3、掛車按載質量標準減載25%-50%。. .限速限速（走合期汽車的最高行駛速度，一般不超過每小時4050公里。 ）注意水溫、機油壓力以及各運動件溫度注意水溫、機油壓力以及各運動件溫度 正確駕駛： a. 及時換檔 b. 控制車速 c. 起步平穩(wěn) d. 避免急、長制動第5頁/共62頁4選優(yōu)質燃料和潤滑油 5進口車應按廠家走合規(guī)定進行 走合期滿后，應進行一次走合維護，結合一級維護對汽車進行全面的檢查、緊固、調整和潤滑作業(yè)（更換潤滑油），拆除限速片。其作業(yè)項目和深度參照制造廠的要求進行。第6頁/共62頁第二節(jié)第二節(jié) 汽車在低溫條件下的使用汽車在低溫條件下的使用第7頁/共62頁汽車在低溫條件下的使用問題：

4、 1.發(fā)動機起動困難； 2.總成磨損嚴重。 此外，還存在著機件損壞、腐蝕、總成熱狀態(tài)不良、燃料潤滑油消耗增大，以及輪胎強度減弱、行車條件明顯變差等問題。第8頁/共62頁一、發(fā)動機的低溫起動一、發(fā)動機的低溫起動 發(fā)動機的起動性能通常用發(fā)動機在某溫度下能起動發(fā)動機的起動性能通常用發(fā)動機在某溫度下能起動的的最低起動轉速最低起動轉速表示該溫度下的表示該溫度下的起動性能起動性能，并用能起動，并用能起動發(fā)動機的發(fā)動機的最低溫度最低溫度表示其表示其低溫起動性能低溫起動性能。 起動過程： 起動期：起動機拖動 起動n 點火起動 怠速 升溫期：升溫運轉 升溫 穩(wěn)定運轉 怠速第9頁/共62頁 在使用過程中，發(fā)動機的

5、低溫起動性主要受發(fā)動機潤滑油粘度、汽油或柴油的蒸發(fā)性、柴油的低溫流動性及蓄電池工作能力的影響。第10頁/共62頁第11頁/共62頁起動困難原因：起動困難原因： 1. 起動阻力大 2. 燃料汽化不好 3. 蓄電池容量下降 發(fā)動機的起動與起動轉速有很大關系，而起動轉速主要受起動阻力的影響。 曲軸在起動時的旋轉阻力包括：氣缸內被壓縮的可燃性混合氣（或空氣）的反作用力；運動部位的慣性力；各摩擦副的摩擦阻力等。 （潤滑油粘度？）第12頁/共62頁1 1起動扭矩起動扭矩 式中： Ae 發(fā)動機結構系數(shù)； 潤滑油運動粘度； n 起動時曲軸轉速。rjkcMMMM6.42hkVMidtdIMj40.530.345

6、.35 10reMAvnv分析阻力因素第13頁/共62頁起動時起動時：對于結構一定的發(fā)動機，前兩種阻力在溫度降低時變化不大，而后者在低溫條件下，主要取決于潤滑油的粘度。即發(fā)動機曲軸旋轉阻力矩和起動轉速在低溫條件下主要受潤滑油粘度的影響。 隨著溫度的下降，機油的內摩擦力增加，發(fā)動機的阻力矩增加，使發(fā)動機起動所需要的功率增加 第14頁/共62頁2 2燃料揮發(fā)性燃料揮發(fā)性燃料對發(fā)動機起動性能的影響主要是其蒸發(fā)性 T 粘度v（+40-10汽油粘度提高76%，相對密度提高6%） 流動性 表面張力 霧化 汽油揮發(fā)性： 發(fā)動機啟動時，一般 T（氣溫）當012 V（流速) V=34 m/s ， 只有410%

7、汽化 要改善燃料汽化量，主要在于提高進氣管溫度。第15頁/共62頁分析： 1. 起動n 汽化好，但n，汽化增加不大, （ n不要過高，否則起動時的阻力矩和磨損增大 ） 因此T很重要預熱 2. 汽油起動性10%餾分溫度（越低越好） 3. 柴油， 溫度下降，噴霧不好粘度 含蠟沉淀物析出，燃料喪失流動性第16頁/共62頁3 3蓄電器容量下降蓄電器容量下降蓄電池在起動過程中主要影響起動機的起動轉矩和火花塞的跳火能量 隨著溫度的降低，蓄電池的電解液粘度增大，向極板的滲透能力下降，內阻增加；同時，起動時的電流很大，從而使蓄電池的端電壓及容量明顯下降。 在低溫起動時，蓄電池輸出功率下降，導致起動機無力拖動發(fā)

8、動機旋轉或不能達到最低起動轉速。蓄電池電池端電壓低，火花塞的跳火能量小，使發(fā)動機起動困難。 第17頁/共62頁二、低溫對汽車總成磨損的影響二、低溫對汽車總成磨損的影響 發(fā)動機的磨損不僅在冷起動時嚴重，而且在起動后尚未達到正常溫度之前，磨損強度一直是很大的。在使用周期內，發(fā)動機氣缸磨損50%在起動中第18頁/共62頁主要零件磨損原因：1 1氣缸壁氣缸壁 a. 潤滑條件差 b. 汽油沖刷缸壁 c. 化學腐蝕（酸）2 2曲軸與軸瓦曲軸與軸瓦 a. 潤滑不及時 b. 燃料進入曲軸箱稀釋機油，污染 c. 軸與軸瓦變形不一第19頁/共62頁 分析：起動磨損與氣溫的關系。把氣缸磨損量折合成行駛里程可用下式：

9、 式中：t起動時發(fā)動機溫度； K經驗系數(shù)，取270km； K1 經驗系數(shù)，取40 。 L折合里程，km。1KtKL一次起動中：第20頁/共62頁3 3傳動系總成傳動系總成底盤傳動系溫度升高（自摩、攪油），升溫慢CA1090 -10 行駛6km 才達1015。此時，由于軸承、齒輪潤滑不好，磨損。另外，傳動系潤滑油因低溫而粘度增大，運動阻力相應增大，傳動系各總成在起步后的很長一段時間內的負荷較大，使總成中傳動零件的磨損加劇。研究表明，汽車主減速器齒輪和軸承在-5的潤滑油中比在35的潤滑油中運轉磨損增大10-12倍。第21頁/共62頁三、發(fā)動機冷起動的排氣污染 發(fā)動機在冷起動階段由于進氣溫度低、燃油

10、霧化不好，因此HC和CO污染嚴重，特別是在低溫條件下這個問題更為突出。原因：汽油機的冷起動過程時間短，不確定性因素多。 （油量大、油膜效應） 氧傳感器不起作用。柴油機：在寒冷天氣冷起動和怠速工況時通常排出白煙，白煙是直徑1um以上的微粒，待暖車正常工作后，白煙就即刻消失。 第22頁/共62頁第23頁/共62頁四、改善汽車低溫使用性能的主要措施四、改善汽車低溫使用性能的主要措施 汽車在低溫條件下使用，發(fā)動機起動困難，總成磨損加劇，必須采取適當?shù)拇胧?。發(fā)動機起動方法按其總成溫度可分為：冷起動、熱起動 冷起動可采用以下兩種技術途徑：一是提高發(fā)動機起動時的轉速；二是降低發(fā)動機能起動的最低起動轉速。第2

11、4頁/共62頁提高發(fā)動機起動時的轉速措施有：使用大容量低溫蓄電池；使用蓄電池加熱保溫箱；使用發(fā)動機低溫潤滑油；使用大功率起動電源（電動車）；第25頁/共62頁降低發(fā)動機能起動的最低起動轉速的措施有：使用起動液（乙醚是主要成分，沸點低34.5）；用于汽油機的汽油蒸發(fā)器（如切諾基213）、混合氣加熱器（如奧迪100；）用于柴油機的熾熱塞、進氣預熱裝置、噴入易燃燃料等。第26頁/共62頁一般車輛在低溫條件下使用時，應采取以下措施：車輛在低溫條件下停放時，應采取防凍、保溫措施，注意預防冷卻系凍結。車輛冷卻系統(tǒng)盡可能加注防凍液，其冰點應比使用地區(qū)的最低氣溫低5；車輛在使用前應預熱，盡量使發(fā)動機在熱態(tài)條件

12、下起動；各總成和輪轂軸承換用冬季潤滑油（脂），制動系換用冬季制動液。柴油機選用低凝點柴油；調整發(fā)電機調節(jié)器，增大發(fā)電機充電電流。注意保持蓄電池電解液的合適密度和蓄電池的保溫；使用防凍液和起動液時，應掌握其正確使用方法；在冰雪路面行駛時，應采取有效的防滑措施；第27頁/共62頁1預熱1）熱水預熱方法：散熱器口加水，水套加水設備：移動預熱器，固定預熱器缺點：油底殼沒預熱，熱水熱容量小第28頁/共62頁2）蒸氣預熱蒸氣預熱方法：從水箱下水管加蒸汽，為保持暢 通還應打開放水閥設備：蒸汽鍋爐缺點：還應有加熱水裝置，費用大3）熱空氣預熱熱空氣預熱方法：預熱裝置的護風罩對準發(fā)動機散 熱器設備：鼓風機熱風機熱

13、風管 護風罩缺點：投資大第29頁/共62頁4）電加熱電加熱方法：電熱器加熱冷卻水和機油設備：機油 1kw，冷卻水3kw缺點：專用設備5）紅外線預熱紅外線預熱方法：紅外加熱器放在發(fā)動機、變速箱后橋下設備：紅外加熱器缺點：發(fā)生器易損 第30頁/共62頁2 2保溫保溫1）保暖車庫2）發(fā)動機保溫：百葉窗、風扇離合器、保 溫套3）油底殼保溫：雙層油底殼、玻璃纖維密 封材料4）蓄電池保溫：夾層木箱第31頁/共62頁為了保證發(fā)動機在低溫條件下直接起動（冷起動），需要采用專門的起動燃料-起動液。起動液應具備下列條件：（1）容易點燃（或壓燃），以保證發(fā)動機的起動可靠性；（2）發(fā)動機起動后，工作穩(wěn)定柔和；（3）在

14、起動過程中，發(fā)動機磨損要小。乙醚（C2H5OC2H5）是起動液中的主要成分。起動液中的乙醚成分越多越好，但是乙醚含量過多會引起氣缸壓力的急劇上升，發(fā)動機的工作不柔合。 第32頁/共62頁 五、其他問題 在冬季，汽車發(fā)動機冷卻系可使用防凍液，防止凍裂機件，不必每天加水、放水，減輕勞動強度。特別是合理使用防凍液和專門的起動預熱設備相配合，可以大大地減少起動前的準備時間。 防凍液有乙二醇-水型（AF/LLC）、酒精-水型和甘油-水型三種 在特別寒冷的情況下，橡膠輪胎硬化、變脆，受沖擊載荷的作用時易破裂。因此，在冬季行駛時，為了使輪胎升溫和減少沖擊，應在汽車起步后的頭幾千米以低速行駛，要緩慢起步及越過

15、障礙物。第33頁/共62頁第三節(jié)第三節(jié) 汽車在高原山區(qū)汽車在高原山區(qū)條件下的使用條件下的使用 汽車在高原行駛時，由于海拔高、氣壓低、空氣稀薄，發(fā)動機充氣量少，導致發(fā)動機動力性和燃料經濟性下降。第34頁/共62頁一、海拔高度對發(fā)動機動力性影響 海拔高，大氣壓力下降，空氣密度下降, 對于一定型號的發(fā)動機在轉速不變的情況下，平均指示壓力直接影響著發(fā)動機功率，即發(fā)動機功率隨著海拔升高而下降 （平均指示壓力）（指示功率）第35頁/共62頁 在柴油機外特性的試驗過程中，以標準大氣壓力確定的高壓油泵供油特性不能適應不同大氣壓力下的外特性要求。因此，應根據不同大氣壓力下的外特性要求重新調整油泵的供油特性。 柴

16、油機采用增壓技術后，能夠有效地補償因海拔增高而造成的損失，但增壓系統(tǒng)的補償能力受增壓器渦輪入口溫度和增壓器轉速制約。 由于柴油機與增壓器之間以氣動方式聯(lián)系在一起工作，增壓器反應滯后，且增壓器低速運行時的綜合效率低，使增壓柴油機加速特性差及低速區(qū)域運行狀態(tài)不良。 第36頁/共62頁二、 海拔高度對燃料經濟性影響 海拔高，空氣密度海拔高，空氣密度， 混合氣變濃混合氣變濃 同時，發(fā)動機功率不足，汽車經常用低檔行駛，引起油耗增大。 當大氣壓力從101kPa降至80kPa(海拔高度約2 000m)，相當于外界氣溫上升810所造成的影響。因此，高原行車易產生氣阻和滲漏等問題，致使油耗增大。第37頁/共62

17、頁 海拔高度對排氣污染物的生成也有影響。海拔高度影響發(fā)動機的空燃比，空燃比的變化又導致排氣成分濃度的改變，從而影響有害物質的排放量。CO, HC的排放濃度隨海拔升高而增大，而NOx的濃度則有所下降。第38頁/共62頁三、在高原地區(qū)改善發(fā)動機性能的主要措施 在高原地區(qū)行駛的汽車，發(fā)動機功率下降導致汽車的動力性下降，特別是對功率儲備小或汽車列車的影響就更大。 提高汽車在高原地區(qū)的動力性與經濟性的措施如下： 1 1提高壓縮比提高壓縮比不僅可以提高壓縮終了的溫度與壓力，增大膨脹比，加快燃燒速率，改善燃燒過程，減少熱損失，而且可采用較稀的混合氣，從而提高了發(fā)動機的動力性和經濟性。第39頁/共62頁 隨著

18、海拔高度的增加，發(fā)動機的充氣量下降，壓縮終了的氣缸壓力及溫度相應降低，因此爆燃傾向減小，從而為提高壓縮比創(chuàng)造了有利條件 2合理配氣相位 合理選擇配氣相位提高充氣系數(shù) 進氣遲關角：利用氣流慣性。排氣提前角：膨脹功+排氣功之和損失最小。隨著發(fā)動機轉速的提高，排氣提前角亦增大。第40頁/共62頁3 3增壓技術 柴油機由于無爆燃的限制，使用增壓器比較合適 汽油機采用廢氣渦輪增壓的困難很大，其中主要是爆燃問題。 此外，在發(fā)動機高轉速區(qū)渦輪轉速高，壓縮的空氣量多；在低速區(qū)達不到所要求的轉速，壓縮空氣量不足，功率不夠。4 4調整油電路 隨著海拔升高，混合氣變濃，燃燒不完全。為此，應按海拔高度調整化油器主量孔

19、，減小流量，并將空氣量孔適當加大，以改善混合氣的形成，提高發(fā)動機的動力性和經濟性 5 5含氧燃料 所謂含氧燃料就是在汽油中摻人酒精、丙酮及其他含氧化合物。摻人的這些含氧燃料的分子中都含有氧，在燃料過程中，理論上必要的空氣量減少，從而補償了因氣壓低而產生的充氣量不足的問題。 第41頁/共62頁四、汽車制動系在高原山區(qū)使用特點及改進措施在山區(qū)行駛，汽車需要經常制動減速，因此制動系的使用特點是制動頻繁，致使摩擦片和制動鼓經常處于發(fā)熱狀態(tài) 1氣剎車 氣不足2油剎車 氣阻3制動器 磨損快第42頁/共62頁汽車在山區(qū)使用條件下，解決制動問題的途徑如下：1采用輔助制動器: 有電渦流、液體渦流和發(fā)動機排氣制動

20、器 2采用大范圍可調制動比例閥3制動鼓琳水4選用合成型汽車制動液第43頁/共62頁 為了滿足氣制動的供氣壓力要求，可采用供氣量大的雙缸空氣壓縮機。 由于高原山區(qū)空氣稀薄，發(fā)動機冷卻強度有時顯得不相適應；低檔爬坡時，發(fā)動機易過熱；停車時，發(fā)動機又很快冷卻；因此，發(fā)動機應采取良好的冷卻和保溫措施。 汽車在山區(qū)行駛時，換檔、制動和轉彎次數(shù)多，底盤機構的載荷大，輪胎磨損大，應適當縮短維護周期。第44頁/共62頁 第四節(jié) 汽車在高溫條件下的使用一、汽車在高溫條件下的使用特點: 在我國炎熱的南方和夏季的西北高原，汽車往往由于發(fā)動機過熱，使其動力性、經濟性和行駛可靠性變壞。 在氣溫高的環(huán)境里，發(fā)動機冷卻系的

21、散熱溫差小，散熱能力差，發(fā)動機易過熱。 第45頁/共62頁在高溫條件下行駛的汽車，由于發(fā)動機過熱，往往會出現(xiàn)下列問題：1發(fā)動機充氣能力下降，功率下降實際進入氣缸的新鮮工質量與進氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮工質量之比稱為發(fā)動機的充氣系數(shù)（充氣效率）。每循環(huán)進入氣缸容積的新鮮工質量多，則發(fā)動機功率和轉矩增大、動力性能好。 氣溫越高，發(fā)動機罩內溫度越高，空氣密度越小，充氣能力越低。 第46頁/共62頁2燃燒不正常發(fā)動機工作溫度，燃燒過程中過氧化合物，溫度高使過氧化合物活動量增強爆燃。 發(fā)動機工作溫度，滲入燃燒室內機油形成膠質和積炭，成為熾熱點表面點火。 3 3機油變質 高溫條件下，機油抗氧化安定性

22、 不正常燃燒產物竄入曲軸箱。4 4零件磨損 高溫條件下使用的汽車，發(fā)動機在起動過程中的磨損減少，但是長時間行駛，特別是超載爬坡或高速行駛，機油溫度高，粘度下降，油性變差，加速了零件磨損。 第47頁/共62頁5 5供油系氣阻 汽油中輕質餾分蒸發(fā)存在于油道中，阻力，氣泡可壓縮。 汽油泵氣阻：吸油時部分汽油變成蒸汽泡；繼續(xù)吸油時，部分汽油變成蒸汽泡變大；壓力 促使沒汽化的油又汽化。6 6排氣污染 氣溫升高，混合氣變濃，CO、HC濃度增大，而NOx濃度則成山形曲線變化，在某一空燃比時達到最大值。第48頁/共62頁二、提高在高溫條件下汽車使用性能的主要措施 1 1提高發(fā)動機冷卻強度在高溫條件下使用時，可

23、以在結構方面進行某些改進來增大冷卻系的冷卻強度.例如：增加風扇葉片數(shù)、直徑或葉片角度；提高風扇轉速；采用形狀過渡圓滑的護風圈等。盡量使氣流暢流、分布均勻、阻力小、沒有熱風回流現(xiàn)象以及散熱器正面避免無風區(qū)，風扇對散熱器的覆蓋面積要大些。 第49頁/共62頁2加強技術保養(yǎng) 密封、機油顏色 例如保養(yǎng)冷卻泵 水溫表、三濾 風扇皮帶 冷卻水 清除水垢：碳酸鈣、碳酸鎂。第50頁/共62頁發(fā)動機過熱的因果分析圖： 第51頁/共62頁加強技術維護：(1) 加強冷卻系的維護，清除水垢，保持冷卻系良好的冷卻效果。行車中勿使發(fā)動機過熱。(2) 各總成和輪毅軸承換用夏季潤滑油（脂）。(3) 調整發(fā)電機調節(jié)器，減少充電

24、電流，檢查調整蓄電池電解液密度，保持液面高度和通氣孔暢通。(4) 調整化油器，降低浮子室油面高度，減少主噴管與省油器的出油量。對于汽油發(fā)動機供油系（汽油泵至化油器）采取隔熱、降溫措施，防止氣阻。第52頁/共62頁3 3防止爆震（降低進氣溫度）4 4防止輪胎爆破 環(huán)境溫度高，輪胎散熱差，特別是高速公路行駛的汽車，由于車速高，輪胎發(fā)熱，容易爆胎。 汽車超載也是爆胎的重要原因之一。在炎熱的夏季，地面溫度高，輪胎因升溫而使胎體強度下降。如果超載行駛，容易產生胎面脫膠和胎體爆破。 輪胎的負荷能力是以速度為基礎的，行駛速度提高，負荷能力應相應減少。 5 5注意車身維護 第53頁/共62頁第五節(jié) 汽車在壞路和無路條件下的使用 壞路或惡劣道路是指泥濘的土路、冬季的冰雪道路和覆蓋砂土的道路等；無路是指松軟土路、耕地、草地和沼澤地等。 第54頁/共62頁一、汽車在壞路和無路條件下的使用特點 汽車在困難道路上行駛時，其平均技術速度和裝載質量明顯下降，影響了汽車運輸生產率。 汽車在壞路和無路條件下的使用特點：驅動輪與路面的附著力減??；車輪的滾動阻力增大。 雪路對汽車通過性的影響主要取決于雪的特性，即雪層的密度和硬度。雪層的密度越大，其承受的壓力也越大