【摘要】中国在山区或高原地区的公路约占总数的40%。汽車在这种公路条件下使用时,空气参数和道路状况对汽车使用性能有特殊的影响。文章通过了解山区高原环境对汽车使用性能的影响并采取一定措施,对提高驾驶安全性具有重要意义。
【关键词】汽车;山区高原;环境;使用
一、山区或高原环境对汽车使用的影响
(一)发动机动力性下降
随着海拔升高,气压降低,空气密度减小,实际充气量也会减少。因此,发动机功率和扭矩下降。海拔高度每升高1000米,功率下降10%左右。
(二)制动性能降低
在山区行驶的汽车,由于地形复杂,经常会遇到上坡、下坡、路窄、弯多等情况。影响山区行驶安全的主要问题是汽车的制动性能。
在山区行驶,汽车需要经常制动减速,摩擦片和制动鼓经常处于发热状态,特别是下长坡时,经常需要较长时间连续制动,使制动器温度经常达到300℃以上,甚至高达600~700℃。制动器温度在一般情况下不应超过200℃,温度过高时,制动器摩擦片的摩擦因数将明显下降,导致汽车制动性能衰退。此外,由于摩擦片连续高温,导致磨损加剧并常有碎裂现象。
二、在山区高原环境使用汽车的措施
(一)提高发动机的动力性与经济性的措施
一是提高发动机的压缩比。提高压缩比不仅可以提高压缩终止时气缸内的温度与压力,加快燃烧速率,改善燃烧过程,减少热损失,而且可采用较稀的混合气,从而提高发动机的动力性和燃油经济性。
发动机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些。随着海拔的增加,发动机的充气量下降,压缩终止的气缸压力及温度相应降低,因此爆燃倾向减小,从而为提高压缩比创造了有利条件。
二是调整配气相位。将气门间隙调大,缩短气门开启时间,使配气相位变窄,有利于提高充气量,从而提高汽车的低速动力性。合理选择配气相位可以提高发动机的充气系数,改善发动机的动力性和燃油经济性。配气相位应与发动机的实际转速范围相适应。发动机的转速不同,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,进气迟后角和排气提前角影响最大。凸轮轴的设计(凸轮线型和各凸轮间的夹角等)应与发动机常用转速工况相适应,以提高充气量,改善汽车在高原地区的使用性能。
三是调整点火系统和供油系统。随着海拔升高,发动机压缩终点的压力降低,火焰传播速度减慢。而空气稀薄使真空提前装置受到影响,所以将点火提前角提前1至2度可以适当调整火花塞和断电器触点间隙,以使火花塞产生较强的火花。适当减小汽油比例使燃烧比较完全,热效率较高,发动机的经济性得到了提高。
四是采用含氧燃料。含氧燃料就是在汽油中掺入乙醇、丙酮及其他含氧化合物。掺人的这些成分中都含有氧,在燃烧过程中,理论上必要的空气量减少,能补偿充气量不足的问题。试验表明,采用含氧较高的燃料,其作用随海拔的上升而增强。
(二)山区高原安全行车的措施
一是利用发动机制动。汽车在下长坡时,需长时间连续制动,使得制动器温度升高,甚至高达300℃以上,从而影响制动器的制动效果。为此可利用发动机制动协助汽车制动,发动机的转速越高,变速器挡位越低,则产生的制动力越大。一般下长坡利用发动机制动时,将变速器挂入上坡时所用的挡位较为合适,禁止熄火空挡滑行。
二是采用辅助制动器。辅助制动有电涡流、液体涡流和发动机排气制动等几种。前两种辅助制动器由于体积较大,结构复杂,多用于山区或矿用的重型汽车上,这种辅助制动器又称电力或液力下坡缓行器。发动机排气制动是一种简便而有效的措施,实际上是在发动机排气管内装一个片状阀门,在汽车使用发动机制动的同时将阀门关闭,以增大发动机的排气阻力。排气制动可保证各轮制动均匀,制动功率可达发动机有效功率的80%~90%。
三是采用矿物油型制动液。液压制动的汽车多使用醇型制动液,极易挥发,在高原使用时,因制动频繁,温度较高,制动管路容易发生气阻现象,致使制动失灵,引发安全事故。采用矿物油型制动液具有制动压力传递迅速、制动效果好、不易挥发等特点,不易产生气阻现象,适合于高原及山区使用。但使用矿物油型制动液必须换用耐矿物油的橡胶密封件,以免腐蚀而造成泄漏。
四是制动鼓采用淋水降温装置。在高原山区下长坡时,为了防止制动鼓过热,保持良好的制动效能,可采用制动鼓淋水降温装置以降低制动鼓的温度。在下坡之前,驾驶人提前把制动淋水开关打开,对制动鼓外圆淋水,进行冷却,防止摩擦片烧蚀。采用这种方法降温,虽然效果良好,但是需要有充足的水源,同时要根据行车实际情况恰当运用,否则会带来不良后果。
五是改善灯光条件。由于高原山区路窄、弯多且急,在夜间行车时,应加宽汽车前照灯的照射范围,便于驾驶人看清前方路况,前照灯最好采用能随转向传动机构及车架载荷变化而做相应转动的装置,即采用“智能车灯”。
参考文献
[1]庄葳.奇瑞QQ6间隙性缺缸故障[J].汽车维修技师,2009(01).
[2]金辉.曲轴位置传感器故障[J].汽车维修,2007(12).
作者简介:魏岸若(1988.12—),男,汉族,重庆涪陵人,硕士,讲师,研究方向:电气工程与汽车检测技术。