高原山区对汽车使用的影响及应对

1.动力性降低

气压下降时，若进气温度和阻力不变，进气终了的压力与进气压力的比值基本不变，相对于进气状态，充气系数变化不大。但是，随着海拔升高，气压逐渐降低，空气密度减小（表14-1），致使发动机的进气量减少，平均指示压力下降。对于四冲程发动机而言，平均指示压力与发动机功率成正比，即发动机功率随着海拔升高而下降。

表14-1 海拔高度、大气压力、密度及温度的关系

随着海拔高度升高，气压降低，空气密度减小。海拔高度每升高1000m，大气压力下降约11.5%，空气密度约减小9%；发动机功率N_e和转矩M_e分别下降12%和11%左右。其主要原因为：

1）由于气压降低，外界与缸内的压差减小；又因空气密度小，使发动机充气量下降，混合气变浓。

2）大气压力降低，使进气管真空度相应减小，真空点火提前装置的工作受到影响，点火推迟。

3）同时因压缩终了的压力和温度降低，混合气的燃烧速度缓慢。充气量下降和燃烧速率降低均会使发动机动力性降低。

图14-11 汽车发动机功率、转矩与海拔高度的关系

2.发动机运转稳定性下降

随着海拔高度的增加，大气压力降低，空气稀薄，混合气变浓，严重时会由于混合气过浓而不能稳定运转或产生喘振现象；同时，大气压力降低使进气管真空度下降，进气量不足，发动机怠速转速下降。从图14-12可见，海拔每增高1km，怠速转速降低50r/min；同时，怠速稳定性变差。

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，见图14-13。其主要原因是：

1）在高原行驶的汽车，由于空气密度下降，充气量明显降低。若供油系统未经调整或校正，则随着海拔高度的增加，空燃比变小，混合气变浓，发动机油耗增大。

2）在高原山区道路上，汽车行驶的道路阻力大。(www.xing528.com)

3）由于发动机动力不足，且高原山区坡度陡而大，道路复杂，汽车经常用低档大负荷低速行驶，也会引起油耗增大。

图14-12 海拔高度与发动机怠速转速的关系

4）发动机大负荷或满负荷工作的时间比例增大，发动机易过热，并易于引起发动机的不正常燃烧，油耗增大。

5）由于大气压力降低，燃料蒸发性提高。因此，高原行车易产生气阻和渗漏等问题，致使油耗增大。

4.制动性能变差

汽车在山区复杂道路条件下行驶时，因制动频繁或长时间持续制动，致使摩擦片和制动鼓经常处于发热状态。制动蹄摩擦片温度可高达400℃左右，摩擦系数急剧下降，制动效能下降甚至失效，磨损加剧并容易碎裂。

图14-13 海拔高度对汽车行驶油耗的影响

在山区复杂道路上制动时，汽车易于失去转向能力，后轴易于侧滑。前者经常发生在坡道、湿路面和超载的情况下；后者则常发生于平路、干路面和空载的情况下。这两个问题造成了汽车前后轴制动力分配比例上的突出矛盾。此外，路面附着条件和道路曲率的变化等也对汽车制动稳定性有较大的影响。

装用气压制动系的汽车在高原山区使用时，因空气稀薄，空气压缩机生产率下降，供气压力不足；同时，由于制动次数多，耗气量大，往往不能保证汽车，特别是汽车列车的制动可靠性。

另外，制动器摩擦生热使制动系温度升高。若所用制动液沸点低，则易于蒸发而产生气阻，引发制动失灵。

5.润滑油易变质

高原行车时，由于发动机功率下降，且高原山区道路复杂，行驶阻力大，因此发动机满负荷工作的时间比例增大，发动机易过热。发动机工作温度升高，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。润滑油品质变差使发动机润滑不良，磨损加剧。