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1、第九章 汽车在特殊条件下的合理使用,第一节 汽车走合期及合理使用 第二节 汽车在低温条件下的合理使用 第三节 汽车在高温条件下的合理使用 第四节 汽车在高原和山区条件下的合理使用 第五节 汽车在坏路和无路条件下的合理使用,汽车在不同气候条件、高原地区、山区，以及在某些特殊使用阶段使用时，其工作状况和使用性能会发生显著变化。因而必须根据这些特殊使用条件或阶段的特点，采取相应的技术措施，以保证汽车使用的合理性。,本章结尾,前章结尾,回目录,一、汽车的走合期及其作用 新车或大修竣工的汽车在投入使用的初期称为汽车走合期。汽车走合里程取决于零件表面加工精度、装配质量、润滑油的品质、运行条件和驾驶技术等，
2、通常为15003000km，相当于4060个工作小时。 汽车走合期是使用初期对相互配合摩擦表面进行磨合加工，以改善其表面几何形状和表面层物理机械性能的工艺过程。 经过走合期的使用，可以磨去零件表面的微观不平，形成比较光滑的、耐磨而可靠的工作表面，以承受正常的工作负荷。同时，走合期内暴露出的生产或修理中的缺陷得以排除，减小了汽车正常使用阶段的故障率。,第一节 汽车走合期及合理使用,零件的配合间隙因磨损而随着行驶里程的增加而增大。 初期磨损阶段A又称之为零件磨合阶段，其特点是工作初期磨损较快，但随摩擦副配合状况的改善，磨损速度逐渐减慢。磨合终了的间隙为 。 正常工作阶段B也叫做允许磨损期。经磨合阶
3、段后，其磨损速率趋于稳定，磨损量缓慢增长，在间隙达到 后，磨损将再度加剧。 超过极限间隙的零件磨损期为逐渐加剧磨损阶段C。是配合零件的极限间隙， 和 为零件I和零件II的极限磨损量。在这个阶段，磨损加剧，故障增加，工 作能力急剧下降，并迅速损坏。 减小磨合终了的间隙和给定的配合间隙值可以延长正常磨损阶段B，提高配合零件的使用寿命。,第一节 汽车走合期及合理使用,汽车走合期分为以下三个阶段： 第一阶段，即在走合期的前23h内，因为配合间隙较小，零件加工表面粗糙，形状和装配位置都存在一定偏差，因此零件磨损和机械损失很大，零件表面和润滑油的温度也很高。 第二阶段，即走合58h时，零件开始形成较为光滑
4、的工作表面，消耗在摩擦上的机械损失和产生的热量逐渐减少。 第三阶段，零件工作表面的磨合过程逐渐结束，并形成了一层防止配合表面金属直接接触的氧化膜，进入了氧化磨耗过程。,第一节 汽车走合期及合理使用,二、汽车在走合期的使用特点 1零件表面磨擦剧烈，磨损速度快 由于新配合件配合间隙小，表面较粗糙且表面间单位压力大，因此在相对运动中会产生很大的摩擦力；又因摩擦发热多，润滑条件变差；同时，磨掉的金属屑进入或残留于摩擦表面间，形成磨料磨损。这都会使零件表面的磨擦非常剧烈。零件表面磨损速度很快。 2润滑油易变质 零件表面磨损后产生大量金属磨屑；同时，零件表面和润滑油温度很高。因此，润滑油易于被污染或氧化而
5、变质。 3行驶故障多 零件表面的几何形状偏差、装配误差、紧固件松动、使用不当等均会使汽车走合期的故障增多。例如：汽车走合时，工作表面磨擦剧烈，润滑条件差，发动机易过热，常发生拉缸、烧瓦等故障。,第一节 汽车走合期及合理使用,三、汽车走合期应采取的技术措施 1减载 在走合期内，应选择较好的道路并减载运行。走合期第一阶段应空载；整个走合期内，载货汽车应减载20%25%，并禁止拖带挂车；半挂车应减载25%50%。 2限速 在走合期内发动机转速不应过高。走合期汽车的最高行驶速度，一般不应超过4050km/h。限速行驶是指各挡都要限速，通常各挡位的最大车速应下降25%30%。 3正确驾驶 起动时预热温度
6、应升至5060；行驶中冷却系统水温不应低于80；起步、加速应平稳；换挡平稳、及时；行驶中要注意选择路面，不在凹凸不平的路面上行驶，以减轻振动和冲击；经常注意变速器、后桥、轮毂及制动鼓温度；避免急促或长期使用行车制动。,第一节 汽车走合期及合理使用,4选择优质燃料和润滑油 汽车在走合期使用时，应选择抗爆性好的优质燃油，以防汽油机爆燃；同时应选择黏度较低的优质润滑油或加有添加剂的专用润滑油。润滑油的加注量应略多于规定量，并应按走合期维护的规定及时更换。 5加强维护 走合期维护作业的重点是检查、紧固、调整和润滑。要特别注意做好日常维护工作。要经常检查、紧固各部外露螺栓、螺母，注意各总成在运行中的声响
7、和温度变化，及时进行调整。走合期维护一般分为走合前期、走合中期和走合后期的维护。,第一节 汽车走合期及合理使用,一、低温条件对汽车使用性能的影响 在低温条件下，汽车使用的主要问题是：发动机起动困难；总成磨损严重；燃料、润滑油消耗增大；机件易损坏、腐蚀；冷起动排气污染严重等。 1 发动机起动困难 发动机的起动性能与发动机的类型、燃烧室形式和设计制造水平有关。一般来说，当气温在-15-10以下时，发动机冷车起动就会有一定的困难；而当外界气温在-30以下时，没有冷起动装置的汽车，不经预热则无法起动。使用过程中，发动机低温起动困难的主要原因有：曲轴旋转阻力矩大；燃料蒸发性差；蓄电池工作能力降低。,第二
8、节 汽车在低温条件下的合理使用,1）曲轴旋转阻力矩增大 发动机起动的基本前提是曲轴必须达到一定的起动转速，发动机的起动性能通常用发动机在低温下的最低起动转速表示，并用发动机的最低起动温度表示其低温起动性能。 起动转速主要受起动阻力矩的影响。曲轴在起动时的旋转阻力矩包括：汽缸内的压缩混合气（或空气）所形成的反作用力矩；运动部件对曲轴形成的惯性力矩；各摩擦副的摩擦阻力矩等。起动机输出的起动转矩应等于起动阻力矩。 研究表明：对于结构一定的发动机，压缩气体阻力矩和惯性阻力矩在温度降低时变化不大；而在低温条件下，摩擦阻力矩主要取决于润滑油的黏度。 随着温度降低，润滑油内摩擦力增加，曲轴旋转阻力矩增大，发
9、动机起动所需要的功率增加，使发动机的起动转速下降而难以起动。随着温度下降，发动机起动的最低转速会上升。,第二节 汽车在低温条件下的合理使用,几种汽油发动机最低起动与起动功率的关系,发动机润滑油黏度、温度转速与气温的关系,发动机起动的最低转速,第二节 汽车在低温条件下的合理使用,2）燃料难以蒸发 温度的降低也会使燃油的黏度和密度增大，流动性变差，表面张力增大，从而难以蒸发汽化；进气温度低使起动转速下降，因而进气流速降低，使进气管和汽缸内的空气涡流的强度降低，燃油难以雾化和燃烧；同时，发动机机件的吸热作用影响混合气的温度，使燃油难以 吸热蒸发。因此，在低温条件下，大部分 燃油以液态进入汽缸，实际混
10、合气过稀而 不易起动。试验表明：气温-30和进气速 度40m/s（相当于发动机以最大功率工作） 时，汽油汽化量为59.5%；气温为零度且进 气流速为10m/s时，汽化量只有31%；发动 机起动时流速一般不超过34m/s，气温在 012时，只有4%10%的燃油汽化。,第二节 汽车在低温条件下的合理使用,3）压缩终了的汽缸压力和温度下降 低温条件下，发动机的起动转速的下降，不仅使流经发动机进气管道的气流速度下降，影响了汽油的雾化，而且使压缩终了的汽缸压力和温度下降，混合气更难以点火燃烧。图为汽缸压缩压力与发动机曲轴转速的关系曲线。由图可见，当起动机带动发动机在较低转速范围内运转时，即使是较小的转速
11、 差 ，也能使汽缸压缩压力发生较大的变化 。只有当发动机曲轴转速超过某一值时，压缩压力受转速的影响才会较小。,汽缸压缩压力与曲轴转速的关系,第二节 汽车在低温条件下的合理使用,4）蓄电池工作能力下降 在起动过程中，蓄电池主要影响起动机的起动转矩和火花塞的跳火能量。随着温度的降低，蓄电池的电解液黏度增大，向极板的渗透能力下降，内阻增加；同时，起动时的电流很大，从而使蓄电池的端电压及容量明显下降。 蓄电池端电压和容量的降低对发动机低温起动性能的影响表现在两个 方面。首先，低温起动时需要的起动 功率大，而蓄电池输出功率反而下降， 导致起动机无力拖动发动机旋转或不 能达到最低起动转速；其次，蓄电池 端
12、电压降低时火花塞的点火能量小， 发动机起动困难。,第二节 汽车在低温条件下的合理使用,2总成磨损严重 汽车在低温条件下使用时，各主要总成的磨损强度都较大。在发动机的使用周期中，50%的汽缸磨损量发生在起动过程，而冬季起动磨损量占总起动磨损量的60%70%。其主要磨损部位是：汽缸壁和活塞环、轴和轴瓦、传动系各总成。试验表明：在气温为-18时，发动机起动时的磨损量相当于汽车正常行驶210km的磨损量。东风EQ1090型汽车发动机的汽缸壁温度对汽缸壁和活塞环磨损的影响见图。,发动机汽缸壁、活塞环磨损与汽缸壁温度的关系 1-气缸；2-第一道活塞环,第二节 汽车在低温条件下的合理使用,1）发动机磨损严重
13、的主要原因 （1）润滑条件差 低温起动时，润滑油黏度大、流动性差，不能及时到达汽缸壁、轴承等摩擦表面；未蒸发的液态燃油进入汽缸，冲刷缸壁上的润滑油膜，并沿缸壁流入曲轴箱，稀释润滑油使其油性减退；同时，燃烧不完全形成的碳化物随废气窜入曲轴箱后，使润滑油进一步污染。,汽油含硫量与汽缸壁磨损的关系,（2）腐蚀磨损的形成 在低温条件下，燃烧过程中的水蒸气凝结于缸壁，并于汽油燃烧过程中产生的氧化硫化合成酸引起腐蚀磨损，使汽缸壁磨损加剧。 （3）轴承配合间隙变小 曲轴和连杆轴颈与所用轴瓦的合金成分不同，因而膨胀系数不同。在低温条件下，配合间隙变小且不均匀，加速了轴颈与轴瓦的磨损。,第二节 汽车在低温条件下
14、的合理使用,2）传动系总成磨损严重的主要原因 （1）工作温度低，润滑条件差 传动系总成（变速器、主减速器和差速器等）的正常工作温度由零件摩擦和搅油产生的热量维持，温升速度很慢。例如，解放CA1090型汽车传动系总成中的油温为-10时，行驶6km后油温才能升到1015。低温时，齿轮和轴承得不到充分的润滑，零件磨损大。研究表明，与润滑油温35时的磨损强度相比，润滑油温-5时，汽车主减速器齿轮和轴承的磨损强度增大1012倍。 （2）运动阻力大 低温时，传动系润滑油黏度增大，运动阻力相应增大；在起步后的很长一段时间内，各总成的负荷较大，使传动零件的磨件加剧。,第二节 汽车在低温条件下的合理使用,3燃油
15、经济性差 汽车在低温条件下使用时，燃油经济性差的主要原因是： 发动机暖车时间长。 发动机工作温度低，燃料气化不良，燃烧不完全。 润滑油黏度大，摩擦损失大，发动机输出功率下降，传动系统传动效率下降，汽车行驶阻力增加。 4机件易损坏 低温条件下，材料的物理机械性能将变差。在-30以下时，碳钢的冲击韧性急剧下降，铸件变脆，塑料、橡胶变硬、变脆，从而使由这些材料制成的零部件在载荷作用下易于发生损坏。 另外，在低温条件下，蓄电池电解液易冰冻而不能正常工作；冷却液易结冰，导致散热器和缸体冻裂。,第二节 汽车在低温条件下的合理使用,5冷起动排气污染严重 发动机冷起动指从冷态起动到暖车前的过程。在低温条件下，
16、燃油雾化不好。因此，发动机在冷起动阶段HC和CO排气污染严重。 6行车条件差 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比干燥路面的制动距离长23倍。汽车加速上坡时，驱动轮也易于滑转。 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，在汽车起步后应先以低速行驶，并要平稳起步和越过障碍物。,第二节 汽车在低温条件下的合理使用,二、汽车在低温条件下使用时应采取的主要措施 根据汽车在低温条件下的使用特点，可以采取以下措施提高其低温使用性能。 1 加强技术维护 在运行季节转换之际，应结合汽车的定期维护作业，附加作业项目，以使汽车适应气候变化后的运行条件。 汽车冬季维护的目的是为了提高汽车在低温、寒冷条件下的适应能力，避免发生意外事故。其主要附加作业项目有：安装或维护发动机保温及起动预热装置（如将排气预热调
