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 若汽车需经常在高原地区使用时,应购买汽车制造厂为高原地区专门设计、制造的高原型汽车。
(2)提高发动机压缩比 在高海拔地区,发动机实际充气量下降,压缩行程终了时气缸内压力及温度相应降低,爆燃倾向减小,具有提高压缩比的有利条件。增大压缩比不但可以提高压缩终了的温度与压力,增大膨胀比,改善燃烧过程,减少热损失,而且可采用较稀的混合气,提高发动机的动力性和经济性。
压缩比的选定与汽油的辛烷值有直接关系。汽油的辛烷值越高,爆燃倾向越小,压缩比就可以相应地选大一些。
除上述使用因素外,压缩比还与大气温度、汽车负荷、发动机热状态等因素有关。因此,应根据具体使用条件,合理选择压缩比。
可采用高压缩比气缸盖提高压缩比。高压缩比气缸盖可以是专门设计的,也可以在原气缸盖上进行加工,用缩小燃烧室容积的方法使压缩比有所提高。
(3)合理选择配气相位 合理选择配气相位可以提高气缸充气量,改善发动机的动力性和燃油经济性。配气相位的确定,应与发动机的实际转速范围相适应。转速不同,进、排气门开、闭角对气流惯性的影响也不同,因而进、排气门开闭的最有利的角度应随之变化。在进、排气门开、闭的四个时期中,进气迟关角和排气提前角的影响最大。
合理的进气迟关角可利用气流惯性提高充气量,在一定的气流惯性下,对应一个最佳迟关角。排气提前角主要影响做功行程中的膨胀功损失和排气行程中的排气功损失。随着发动机转速的提高,排气提前角亦应增大。
(4)调整油、电路 海拔高度增大后,充气量减小,应据此对供油系统进行调整。否则,会使混合气变浓,燃料不能完全燃烧。为此,应按海拔高度调整燃油供给流量,并适当增大空气量,以改善混合气的形成,提高发动机动力性和经济性。
随着海拔高度增大,空气压力降低,真空提前装置的工作受到影响,其相同工况下的提前量减小;同时,因缸内压缩压力低,火焰传播速度减慢。因此,可将点火提前角提前1°~2°,并增大点火能量。
对于在高海拔地区使用的柴油发动机,应重新调整油泵的供油特性。除应减少循环供油量外,还因柴油喷入气缸后的着火落后期延长,燃烧速率减慢,需适当使喷油提前。
(5)采用增压设备 增压设备的作用是压缩空气使压力提高,以增加进入气缸的充气量。常采用的增压设备为废气涡轮增压器,增压器涡轮由发动机排出废气的能量驱动,涡轮带动与之同轴的叶轮旋转,压缩来自空气滤清器的空气使压力提高后进入气缸。发动机加快运转时,废气流速与涡轮转速同步加快,驱动叶轮使压缩后进入气缸的空气量增多,空气压力和密度因此增大。
柴油机的工作过程无爆燃限制,使用增压器可增大充气量,压缩压力和温度相应提高,可改善发动机动力性和经济性,能有效补偿因海拔增高而造成的功率损失。
因爆燃和涡轮热负荷过高等问题,废气涡轮增压技术在汽油机上的应用受到限制。但是,对于在高原地区使用的汽车,仍是恢复发动机功率的行之有效的方法。
(6)其他技术措施
1)使用含氧燃料。在汽油中掺入酒精、丙酮及其他含氧化合物的燃料。在燃烧过程中,理论上所需空气量减少,补偿了气压低而引起的充气量不足。(www.xing528.com)
2)加强蓄电池维护。经常检查蓄电池电解液,调整其密度,保证良好技术状况,提高点火系统的点火能量。
3)改善润滑条件。所用发动机润滑油应具有良好的粘温特性,以保证其在低温时起动性能良好,高温时具有良好润滑性能;保持良好的曲轴箱通风,采用机油散热器散热,以防止润滑油变质。
4)加强维护。高原山区空气稀薄、气温低,发动机冷却强度有时不相适应;低档爬坡时,发动机易过热;停车时,发动机又很快冷却;因此,发动机应采取良好的冷却和保温措施。
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ABS制动防抱死系统 制动过程中,ABS系统可以防止车轮抱死,既可获得最大制动效能,又可避免危险的制动侧滑,提高制动稳定性。采用ABS制动防抱死系统是提高汽车在山区复杂道路上行驶安全性的重要途径。
(2)采用耐高温制动摩擦片 汽车连续制动或高速制动时,制动器会因温度上升而产生热衰退现象,制动力矩下降。制动器抗热衰退性能与制动器摩擦副材料及制动器的结构有关。因此,采用耐高温制动摩擦片是改善制动器抗热衰退性能的简单易行方法。耐高温摩擦片采用环氧树脂、三聚氰胺树脂等作为粘合剂或采用无机粘合剂,使石棉摩擦材料粘结、固化成形而制成。石棉摩擦材料中常加有金属添加剂,当温度高达400℃以上时,摩擦片尚可产生足够的制动力矩,可适应高原山区条件下行车制动的需要。
(3)采用辅助制动器 辅助制动器有电涡流、液体涡流和发动机排气制动器三类。前两类又称电力或液力下坡缓行器,多用于山区或矿用重型汽车上。排气制动一般是在发动机制动的基础上,在排气管内设置排气节流阀形成的。关闭排气节流阀,排气制动起作用,达到降低车速的目的。排气制动属于缓行制动装置,可保证各车轮制动均匀,制动功率可达发动机有效功率的80%~90%。
(4)采用大范围可调制动比例阀 制动比例阀的前后轴制动比例一般是固定的,若使之防止后轴制动抱死时,则不能防止前轮制动抱死;而一些进口矿用车的前轮制动减压阀,又只能用于防止前轮抱死。因此,不适用于制动工况变化很大的山区复杂道路情况,有必要采用一种从前轮制动减压到后轮制动减压的大范围可调比例阀。
(5)防止制动系气阻 防止制动系气阻的有效方法是采用不易挥发的合成型制动液。评价制动液高温抗气阻性能的指标是平衡回流沸点。平衡回流沸点越高,越不易产生气阻。合成型汽车制动液一般是由二乙二醇醚、三乙二醇醚等溶剂,蓖麻油、聚乙二醇等润滑剂和一些添加剂组成。
(6)制动鼓降温 汽车下长坡前,可开始对制动鼓外圆淋水冷却降温,防止制动器过热;也可在制动过程中,不断对制动鼓淋水降温,以防温度过高使摩擦片烧蚀。
(7)防止轮胎爆胎 海拔高度升高时,轮胎气压也会升高。在海拔4km时,轮胎气压比在海平面时增加约50kPa;同时,传递较大动力或速度过高时,轮胎表面温度较高,橡胶强度变差。因此,在高原山区行车时易爆胎而引发事故,应保持轮胎压力不超过规定值,同时注意轮胎工作温度。
(8)其他技术措施 为了满足气压制动系的供气压力要求,可采用供气量大的双缸空气压缩机。
注意检查和维护汽车转向机构,使之转向灵活、可靠。
由于山区弯多路窄,前照灯应具有良好的技术状况。
汽车在高原和山区使用时,因换档、制动和转弯次数多,道路不平,底盘负荷大,轮胎磨损加剧,所以汽车维护周期应适当缩短。
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