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1、2024/7/21汽车运用工程潘公宇李冠峰雷利利王志强许洪国教育部高等学校道路运输与工程教学指导分委员会教育部高等学校道路运输与工程教学指导分委员会“十三五十三五”规划教材规划教材主编副主编主审2024/7/21汽车运用基础汽车主要性能汽车的环保性和安全性汽车运行材料及合理使用汽车在特殊条件下的使用第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章汽车技术管理汽车性能试验电动汽车的运用技术 第五章汽车在特殊条件下的使用汽车走合期的使用车在高、低温条件下的使用汽车在高原和山区条件下的使用汽车在拖挂运输条件下的使用第一节第二节第三节第四节第一节、汽车走合期的使用一、汽车的走合期及其作用新车或大修竣工
2、的汽车在投入使用的初期称为汽车走合期。经过走合期的使用，可以磨去零件表面的微观不平，形成光滑、耐磨且可靠的工作表面，以承受正常工作负荷。根据磨损速率和特点可分为三个阶段，初期磨损阶段A：零件磨合阶段；正常工作阶段B：做允许磨损期；逐渐加剧磨损阶段C：超过极限间隙的零件磨损期。图5-1配合零件的磨损规律第一节、汽车走合期的使用二、汽车在走合期的使用特点1.零件表面磨损速度快由于配合间隙小，表面粗糙且单位压力大，因此配合零件在相互运动中产生很大摩擦力；又因摩擦发热多，润滑条件变差；同时，金属磨屑进入或残留于摩擦表面间，易形成磨料磨损。从而使零件表面摩擦非常剧烈，磨损速度很快。2.润滑油变质零件表面
3、磨损后产生大量金属磨屑，而且零件表面和润滑油温度都很高。因此，润滑油易于被污染或氧化而变质。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：工作面摩擦剧烈，润滑条件差，发动机易过热，常发生拉缸、烧瓦等。第一节、汽车走合期的使用三、汽车走合期应采取的技术措施1.减载在走合期内，应选择较好道路减载运行。2.限速载质量一定时，车速越高，发动机和传动系负荷越大。因此，在走合期内发动机转速不应过高。3.正确驾驶在走合期内，必须严格执行驾驶操作规程。4.选择优质燃料和润滑油走合期内，应选择抗爆性好的优质燃油，以防汽油机产生爆燃；同时应选择粘度较低的优
4、质润滑油或加有添加剂的专用润滑油。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。.发动机启动困难第二节、汽车在高、低温条件下的使用一、低温条件对汽车使用性能的影响)曲轴旋转阻力矩增大随着温度降低，润滑油内摩擦力增加，曲轴旋转阻力矩增大，所需起动功率增大，使发动机起动转速下降而难以起动。2）燃料难以蒸发低温时，起动转速下降，降低了进气流速，使进气管和气缸内的空气涡流的强度降低，燃油难以雾化和燃烧。3）压缩压力和温度下降低温起动转速的下降，不仅使进气管气流速度下降，影响了汽油雾化，而且使气缸压缩压力和温度下降，混合气更加难以点火燃烧。4）蓄电池工作能力下降随着温度降低，电解液黏度增大，
5、向极板的渗透能力下降，使内阻增大，同时，起动时所需电流很大，从而导致蓄电池的端电压及容量明显下降。2.总成磨损严重第二节、汽车在高、低温条件下的使用一、低温条件对汽车使用性能的影响（1）发动机磨损严重的主要原因1）润滑条件差。2）腐蚀磨损的形成。（与汽油含硫量有关，如图5-8）3）轴承配合间隙变小。（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。2）运动阻力大。图5-8汽油含硫量与气缸壁磨损的关系3.油耗量增大第二节、汽车在高、低温条件下的使用一、低温条件对汽车使用性能的影响在低温条件下使用时，汽车油耗量增大的主要原因是：1）发动机暖车时间长。2）发动机工作温度低，燃料气化不良，
6、燃烧不完全。3）润滑油粘度大，摩擦损失大，发动机输出功率下降，汽车行驶阻力增加。据试验，汽油发动机冷却液温度由80降至60时，油耗增加3%，油耗增加12%。4.机件易损坏第二节、汽车在高、低温条件下的使用一、低温条件对汽车使用性能的影响低温条件下，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，相应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，而导致散热器和缸体冻裂。5.冷起动排气污染严重第二节、汽车在高、低温条件下的使用一、低温条件对汽车使用性能的影响发动机冷起动指从冷态起动到暖车前的过程
7、。低温条件下，燃油雾化不好，冷起动阶段HC和CO排气污染严重。据测算，汽油机HC排放量的80%是在冷起动阶段排出的。汽油机冷起动过程的不确定性因素多。电子控制燃油喷射汽油机，在起动初期的一、二个循环，喷入的燃油量往往是实际燃烧需求量的56倍，以使发动机能够尽快点火。这时，进气管空气流速较慢，壁面温度较低，燃油蒸发性较差，因而很多燃油以油膜的形式停留在气道壁面上、进气门处或进入气缸。这些油膜在后续的暖机工况，将随着温度升高而挥发，从而对混合气实际空燃比产生很大的影响。另一方面，起动时废气氧传感器不起作用，无法提供反馈信号对燃油量进行控制。6.行车条件差第二节、汽车在高、低温条件下的使用一、低温条
8、件对汽车使用性能的影响低温条件下，道路常被冰雪覆盖，轮胎与地面间的附着系数显著下降。因此，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。特别严寒的情况下，橡胶化胎逐渐变脆，受到冲击载荷时易发生破裂。因此，冬季行车时，汽车应平稳起步，起步后应先以低速行驶。1.加强技术维护第二节、汽车在高、低温条件下的使用二、汽车在低温条件下使用时应采取的主要措施在季节转换之际，应结合汽车情况定期维护，附加作业项目，使汽车适应气候变化后的运行条件。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
9、业项目有：安装或维护发动机保温及起动预热装置（如将排气预热调到“冬”字位置）；检查调整冷却散热装置（节温器、风扇传动带等）；更换冬季润滑油（脂）及防冻液；检查调整供油系、点火系；采取防滑保护措施等。2.预热第二节、汽车在高、低温条件下的使用二、汽车在低温条件下使用时应采取的主要措施起动前预热有益于发动机在低温条件下顺利起动。常用预热方法有进气预热和发动机预热。（1）进气预热进气预热指利用进气预热装置加热进气气流。按热源不同，所用装置可分为火焰进气预热装置和电热进气预热装置。（2）发动机预热1）热水预热：是应用最广泛的预热方式；2）蒸汽预热：是预热发动机的有效方法；3）电加热预热：把加热器插入冷
10、却系或机油内，可对发动机进行加热。4）红外线辐射加热器预热：利用煤气或液态煤气在陶瓷或金属网内燃烧时产生的红外线作为热源，可对发动机或传动系进行预热。3.保温第二节、汽车在高、低温条件下的使用二、汽车在低温条件下使用时应采取的主要措施在严寒地区使用时，应采取保温措施，使汽车在一定的热工况下工作，并保证随时出车。保温主要部位是发动机和蓄电池。采用百叶窗或用改变风扇参数（叶片数目或角度）的方法可以对发动机保温，也可以用降低风扇转速或断开风扇离合器的方法保温。采用发动机罩保温套是保持发动机温度状况的重要措施。采用双层油底壳或在油底壳外表面封一层玻璃纤维，可以保持润滑油温。蓄电池保温的目的是保持蓄电池
11、温度或减缓下降速率，以使其容量、内电阻变化不大。在低温下工作时，电解液温度每降低1，蓄电池容量便减少1%1.5%。4.合理选用燃料和润滑油第二节、汽车在高、低温条件下的使用二、汽车在低温条件下使用时应采取的主要措施为便于低温起动并减轻磨损，低温下使用的燃料应具有良好的蒸发性和流动性、低含硫量。有专门牌号的冬季汽、柴油，供汽车在严寒地区使用。蒸发性对起动性能有重大影响。汽油蒸发性用馏分温度表示，其中10%馏分温度影响发动机的起动性。10%馏分温度越低，起动性能越好。低温条件下使用的柴油机，要求柴油具有很好的流动性和较低粘度。然而，夏季牌号的柴油在温度降低到-18-20时，粘度开始明显提高汽车在低
12、温条件下使用时，应选用粘温特性好的低粘度润滑油，以降低起动阻力并改善零部件的润滑条件。5.使用起动液第二节、汽车在高、低温条件下的使用二、汽车在低温条件下使用时应采取的主要措施在低温条件下，采用专门的起动燃料即起动液，以保证发动机直接起动。起动液的主要成分是乙醚（C2H5OC2H5），具有很好的挥发性。同时，乙醚的闪点为-116，其蒸气在空气中达188时即可自行燃烧。加注时，应将起动液呈雾状均匀地分配到各气缸中。通常另设一套起动装置，将其呈雾状喷入进气管，与从空气滤清器进来的空气（柴油机）和可燃混合气（汽油机)混合后进入各气缸。对于没有起动装置的汽车，可以用起动液压力喷射罐直接将其喷入进气管，
13、但应控制喷入量。喷入量过大时，会引起发动机起动粗暴。采用起动液冷起动，可在气温-40以下时，使发动机可靠起动。6.正确使用防冻液第二节、汽车在高、低温条件下的使用二、汽车在低温条件下使用时应采取的主要措施防冻液在使用时应注意下列几点：1）在配制防冻液时，选用防冻液的冰点应比使用地区的最低气温低5。2）防冻液的表面张力低于水，因此比水易泄漏。加注前要仔细检查冷却系的密封性。3）由于防冻液的膨胀系数大，所以只能加到冷却系总容量的95%，以免温升后防冻液溢出。4）经常用比重计检查防冻液成分。5）不同类型的防冻液不能混装，防冻液一般2年更换一次。6）添加防冻液时应先将发动机熄火，待其温度降低后再添加。
14、7）防冻液对人体有毒性，使用中严防入口，废液应集中回收处理。7.其他应注意的问题第二节、汽车在高、低温条件下的使用二、汽车在低温条件下使用时应采取的主要措施低温条件下，制动液、减振液粘度增大，甚至出现结晶，影响汽车行驶的安全性与平顺性。因此，应选用适于在低温条件下使用的制动液和减振液。在特别寒冷的情况下，橡胶轮胎硬化、变脆，受冲击载荷时易破裂。因此，在冬季行驶时，为减轻冲击，要缓慢起步及越过障碍物，且起步后几公里内应低速行驶。驾驶室和车厢的温度过低，会影响驾驶员的驾驶条件和乘客的舒适感。风窗玻璃结霜会影响视野。为此，可将热空气引入驾驶室及风窗玻璃上，以便采暖和除霜。轿车和舒适性要求较高的客车上
15、应装备采暖设备。第二节、汽车在高、低温条件下的使用三、汽车在高温条件下的使用特点在高温条件下，冷却系统的散热温差小，发动机易过热。汽车在高温条件下的使用特点包括：1.发动机充气能力下降：气温越高，发动机罩内温度越高，空气密度越小，充气能力越低，发动机功率下降越显著。2.燃烧不正常：发动机易产生爆燃和早燃等不正常燃烧情况。3.润滑油易变质：发动机过热使燃烧室、活塞、活塞环和油底壳等区域的温度升高，润滑油易受热。4.零件磨损加剧：高温高压条件下，零件磨损加剧。5.供油系气阻：供油系统系受热后，部分汽油蒸发成气体状态，形成气泡存在于油管及汽油泵中制动效能下降。6.制动效能下降：高温使制动鼓（盘）和摩
16、擦片的工作温度上升，摩擦系数下降，使汽车的制动效能下降。7.排放污染加剧。8.轮胎爆裂。第二节、汽车在高、低温条件下的使用四、提高高温条件下汽车使用性能的主要措施1.提高发动机冷却系冷却强度：高温条件下时，增大冷却系冷却强度的主要措施是在结构方面进行改进。2.加强技术维护：如：冷却系统的密封情况；散热器盖上的通风口和通气孔是否畅通；冷却液温度表及温度传感器是否正常；风扇的技术状况；冷却水（液）是否充足等。3.防止气阻：防止供油系气阻的主要措施是改善发动机的散热和通风，以及隔开供油系的受热部位。3.防止爆燃：爆燃与进气温度有关，因此采用改进进气方式降低进气温度的方法，可以防止爆燃。4.防止轮胎爆
17、裂：在炎热夏季，一般应在停驶4小时以后测量轮胎气压，保持规定气压标准。轮胎气压过高，容易爆胎。5.注意车身维护：高温大大加快了漆涂层和电镀层的损坏过程。因此，在夏季使用和维修过程中，应加强汽车车身外表养护作业。第三节、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1.动力性降低：随着海拔升高，气压逐渐降低，空气密度减小，致使发动机的进气量减少，平均指示压力下降。2.发动机运转稳定性下降：随着海拔升高，大气压力降低，空气稀薄，混合气变浓，使进气管真空度下降，进气量不足，发动机怠速转速。3.汽车燃料经济性下降：随着海拔高度增大，汽车的行驶油耗量相应增大。4.制动性能变差：因制动频繁或
18、长时间持续制动，致使摩擦片和制动鼓经常处于发热状态，摩擦系数急剧下降，制动效能下降甚至导致失效。5.润滑油易变质：高原行车发动机易过热，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，液体燃油窜入曲轴箱后，会稀释润滑油而加快润滑油变质。第三节、汽车在高原和山区条件下的使用二、汽车在高原山区使用时应釆取的主要措施1.改善发动机性能在高原山区使用时，发动机功率下降，油耗增多，磨损加剧。可采取以下技术手段提高在高原山区地区使用的汽车的性能。（1）汽车选购（2）提高发动机压缩比（3）合理选择配气相位（4）采用增压设（5）其他技术措使用含氧燃料。加强蓄电池维护。改善润滑条件。第三节、汽车
19、在高原和山区条件下的使用二、汽车在高原山区使用时应釆取的主要措施2.改善行驶安全性高原山区地形复杂，坡大、路窄、弯多，采取相应技术措施改善汽车行驶安全性，特别是改善其制动性能，尤为重要。（1）采用制动防抱死系统（ABS）。（2）采用耐高温制动摩擦片。（3）采用辅助制动器。（4）采用大范围可调制动比例阀。（5）防止制动系气阻。（6）制动鼓降温。（7）防止轮胎爆胎。（8）其他技术措施。第四节、汽车在拖挂运输条件下的使用一、拖挂运输的条件图5-17汽车功率平衡图合理拖挂运输，可以提高发动机功率的利用率，使其得以利用。汽车拖挂能力取决于汽车剩余功率。剩余功率越大，汽车加速和爬坡能力就越好，其拖挂能力越
20、强。如以表示发动机节气门全开、汽车变速器挂直接档挡时，驱动轮的输出功率曲线，表示汽车行驶阻力功率，是节气门部分开启时驱动轮的输出功率。则汽车以某一车速等速行驶时，负荷率为，剩余功率用bc所示，见图5-17。第四节、汽车在拖挂运输条件下的使用二、确定拖挂质量的原则确定汽车列车最大总质量时，应遵循以下原则：1）平均技术速度不低于单车的70%，最高车速不低于单车的经济车速。2）能在所遇最大坡道上用1档挡起步，2档挡通过；直接档挡（包括超速档挡)的行驶时间，不低于单车行驶时间的60%。3）以1档挡起步直到换至直接档挡，达到相同车速所需时间不高于单车的1倍；以直接档挡在水平路面上行驶时应有一定加速能力，
21、在平路上以直接档挡中速稳定行驶时发动机负荷不大于70%。4）燃料消耗量不超过单车燃油消耗量的150%。5）驱动力足够，且驱动轮不打滑。6）比功率不小于4.8。7）一车一挂，具有较大牵引力的汽车可拖挂大吨位挂车。第四节、汽车在拖挂运输条件下的使用三、汽车拖挂运输的使用特点1.拖挂运输对有关总成使用寿命的影响（1）对发动机使用寿命的影响汽车拖挂后，发动机功率利用率提高，气缸内混合气的燃烧压力增大；同时，发动机负荷增大后的工作温度升高，润滑条件下降；（2）对传动系寿命的影响拖挂运输后，汽车起步和行驶阻力增大，因而传动系传递的功率和转矩增大。（3）对行驶系寿命的影响拖挂后，汽车起步、换档换挡、急加速及
22、在不平道路行驶时，均增大了作用于牵引钩上的交变载荷，产生冲击力，易使车架产生变形、裂纹和松动。（4）对制动系寿命的影响由于总质量增加，制动惯性力相应增大，制动距离延长，制动强度增大，使制动鼓（盘）与摩擦片的磨损加剧，使用寿命缩短。第四节、汽车在拖挂运输条件下的使用三、汽车拖挂运输的使用特点2.汽车拖挂运输的运行特点（1）起步：拖挂后，起步阻力增大，起步时间增长；由于发动机负荷增大，在低温重负荷下工作时，会加剧发动机磨损，增加燃料消耗。（2）加速：与上坡汽车拖挂后，剩余功率比单车小，使加速性能下降，加速时间与加速距离比单车长，同时爬坡能力下降。（3）下坡：汽车列车下坡时，行驶惯性比较大，且挂车对
23、主车的冲击作用较大。（4）转弯：汽车拖挂后，机动性比单车差。弯道行驶时，挂车的行驶轨迹产生向心偏移，转弯宽度（内轮差)加大，容易造成挂车掉钩或刮碰路旁物体。（5）会车：汽车列车会车时，挂车易摆动而引起刮擦、碰撞事故。（6）倒车：倒车时容易出现主车与挂车折叠现象。（7）制动：汽车列车总质量大，其运动惯性大，制动距离较长；同时，主车与挂车制动时的同步性较差，易于在牵引钩等连接部位产生撞击。第四节、汽车在拖挂运输条件下的使用四、汽车拖挂运输条件下应采取的措施思考题1.走合期的概念及在走合期内应采取哪些主要技术措施？2.发动机低温起动困难的原因是什么？3.低温条件下汽车为什么磨损严重？4.低温条件下汽
24、车燃油消耗量增加的原因有哪些？5.试述改善汽车在低温条件下使用性能的主要措施。6.汽车在高温条件下的使用有哪些特点？7.试述改善汽车在高温条件下使用性能的主要措施。8.汽车在低温与高温条件下机件磨损加剧的原因是否一样，并加以分析。9.如何选用特种液？10.海拔高度升高，汽车的动力性、燃料经济性为何下降？解决的方法有哪些？11.汽车在高温与高原条件下，都会出现动力性、燃料经济性下降。下降的原因是否一样，为什么？12.汽车在高原条件下动力性、燃料经济性下降，为此可采用提高压缩比的方法改善其相应性能。试回答汽车在高温条件下，能否采用这一措施。13.确定汽车拖挂运输质量的原则有哪些？汽车在拖挂运输条件下应采取哪些措施？ 谢谢观看！
