汽车运用工程第十章汽车在特殊条件下的使用

汽车运行的最初的使用阶段走合期，较之汽车的整个使用期限，虽然时间较短，但走合期的合理使用意义重大。 新车或大修竣工汽车投入使用的初期称为汽车走合期。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.1 汽车的走合期,新车或大修竣工汽车，尽管在生产过程中经过了生产磨合，但零件的加工表面仍存在微观和宏观的几何形状偏差（粗糙度、圆度、圆柱度、直线度等），总成和部件也存在一定的装配误差。这些误差使新配合件表面的实际接触面积比计算面积小得多，因而表面的实际单位压力较计算值大得多。此时，汽车若以全负荷运行，由于零件表面的单位压力过大，将导致润滑油膜破坏和局部温度升高，使零件迅速磨损和破坏。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.1 汽车的走合期,汽车走合期实际上是为了使汽车向正常使用阶段过渡，而在使用中对相互配合的摩擦表面进行磨合加工的工艺过程。经过汽车走合期的使用后，零件表面不平部分被磨去，从而形成光滑而耐磨的工作表面，以承受正常工作载荷；同时，由于走合期内所暴露出的生产、修理缺陷得以排除，减小了汽车正常使用阶段的故障率，从而提高了汽车的使用可靠性。 通常汽车制造厂对所生产车型均规定有走合里程，一般为10003000km。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.1 汽车的走合期,1.零件表面摩擦剧烈，磨损速度快 两个相配合零件的磨损量与汽车行驶里程的变化规律称为磨损特性，两者的关系曲线称为磨损特性曲线，如图10. 1所示,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.2 走合期的使用特点,配合件的磨损规律可分为三个阶段：第一阶段是零件的走合期（一般为 10003000km），其特征是在较短的时间内，零件的磨损量增长较快，当配合件配合良好后，磨损量增长速度开始减慢；第二阶段为零件的正常工作期（K1，K2），其特征是零件的磨损随汽车行驶里程的增加而缓慢增长；第三阶段是零件的加速磨损期，其特征是相配合零件的间隙已达到最大允许使用极限，磨损量急剧增加。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.2 走合期的使用特点,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.2 走合期的使用特点,走合期内磨损量增加较快的主要原因：新车或大修竣工的汽车尽管在制造和装配中进行了磨合，但零件的加工表面总是存在着微观和宏观的几何形状偏差，尤其是受力间隙，配合零件间的表面粗糙度尚不适应工作要求，在总成及部件装配过程中也有一定的允许误差。经过走合期后，可使相互配合件的摩擦表面进行一次走合加工，磨去表面不平部分，逐渐形成比较光滑而又耐磨的工作表面，使之较好地承受正常工作负荷。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.2 走合期的使用特点,2.润滑油变质快 走合期内的零件表面比较粗糙，加工后的形状和装配位置都存在一定的偏差，配合间隙较小。由于磨合期内机件配合间隙较小，油膜质量差，温升大，机油易氧化变质。加上较多的金属粒混入机油，使机油质量下降。此时，零件表面和润滑油的温度都很高，同时有较多的金属屑被磨落进入配合零件间隙中，然后被润滑油带进下曲轴箱中，这些金属屑起着催化作用，很容易使润滑油氧化变质。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.2 走合期的使用特点,因此，走合期对润滑油的更换有较严格的规定，通常是行驶到 300km、1000km、3000km 时分别更换发动机油底壳润滑油，如发现润滑油杂质过多或变质严重，应缩短更换里程。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.2 走合期的使用特点,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，工作表面摩擦剧烈，润滑条件差，发动机易过热，常出现拉缸、烧瓦、制动不灵等故障。 4.油耗量高，经济性差 在走合期内，车速不宜过高，发动机负荷不宜过大，因此汽车难以达到经济运行速度，经常在中低负荷下工作，致使油耗量增加，经济性降低。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.2 走合期的使用特点,根据汽车在走合期的使用特点，汽车在走合期应采取的主要措如下： 1.减载 汽车载质量的大小直接影响机件寿命，载质量越大，发动机和底盘各部分受力也愈大，还会引起润滑条件变坏，影响磨合质量。所以，在走合期内必须适当地减载。各型汽车均有减载的具体规定，一般载质量不应超过额定载荷的 75%。走合期内汽车不允许拖挂或牵引其它机械和汽车。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.3 汽车走合期应采取的技术措施,2.限速 当载质量一定时，车速若高，发动机和传动机件的负荷也愈大，因此在走合期内起步和行驶不允许发动机转速过高。变换挡位时要及时、合理，各挡位应按汽车使用说明书的规定控制车速。走合期内，货车最高车速一般不应超过4050km/h，轿车最高车速不应超过90 km/h，轿车发动机转速不应超过42004500r/min。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.3 汽车走合期应采取的技术措施,3.正确驾驶 起动时，预热发动机，使发动机温度升至5060；行驶中，冷却液温度不应低于80；起步、加速应平稳；换挡应平稳、及时；行驶中要注意选择路面，尽量减少在凹凸不平的路面上行驶，以减轻振动和冲击。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.3 汽车走合期应采取的技术措施,4.选择优质燃料和润滑油 选择抗爆性好的优质燃油，以防汽油机爆燃；选择粘度较低的优质润滑油或加有添加剂的专用润滑油，润滑油加注数量应略多于规定量，并应按走合期维护的规定及时更换。 5.加强维护 （1）磨合前期。清洁全车；紧固外露的螺栓、螺母；添加燃油、机油；补充冷却液；检查变速器、轮胎的气压；检查灯光仪表；检查电瓶；检查制动。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.3 汽车走合期应采取的技术措施,（2）30km50km 时。检查变速器、前后驱动桥、轮毂，传动轴等是否有杂音或有无发热现象；检查制动系统的制动能力及紧固性、密封效果。 （3）150km 时。检查全车外露螺栓、螺母的紧固情况。 （4）500km 时。更换发动机机油，并用煤油清洗油底壳；更换机油滤芯；将前、后轮毂螺母进行紧固。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.3 汽车走合期应采取的技术措施,（5）1000km。国产车需更换变速器、主减速器和方向机内的齿轮油；检查调整离合器踏板自由行程。 （6）磨合结束。到指定维修站进行全车磨合保养；换机油、换机滤、清洗、测汽缸压力，清除燃烧室积碳，拆除限速装置，调整发动机怠速，检查制动系统，调整离合器踏板自由行程，紧固前悬挂转向机构。,10.1 汽车在走合期的使用 10.1.3 汽车走合期应采取的技术措施,1.汽车在低温条件下的工作状况 低温条件系指气温在0-5的汽车使用条件。 在寒冷季节，我国大部分地区的最低气温在0以下，北方地区的最低气温一般可达-25-15，而西北、东北及边疆严寒地区最低气温可降至-40-35。汽车在低温条件下使用的主要问题是：发动机起动困难，总成磨损严重，耗油量增大，零件材料的性能变差，机件易损坏等。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,当气温在-10-15的时候，起动发动机问题不大。但气温再低，冷车起动就有一定的困难。而当气温在-40时，如不经预热则很难起动发动机。 低温起动困难的主要原因是：发动机油和齿轮润滑油的粘度变大，曲轴转动阻力变大；燃料的挥发性能变差；可燃混合气的质量变差；蓄电池工作能力降低等。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,（1）发动机曲轴旋转阻力大 随着温度的降低，发动机油的粘度增大，润滑油内摩擦阻力增大，从而增加了曲轴的旋转阻力，使发动机的起动转速下降。如图10.2所示，曲线1与曲线2的交点对应的温度为-22，这个温度是发动机起动的最低温度，随着温度的下降，发动机起动的最低转速会上升。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,（2）燃料蒸发性能变差 随着温度的降低，汽油的蒸发性变差，汽油的粘度和相对密度均增大。如图10.3所示，温度从40降到-10时汽油的运动粘度提高约76%，密度提高6%，这就使汽油的流动性变差，导致汽化不良。试验可知：气温为0，进气流速为10m/s时，有31%的汽油蒸发。同时由于低温时发动机机件吸热量大，对燃料蒸发也不利，使大部分燃料以液态进入汽缸，此时燃料燃烧释放的能量不足，难以维持发动机顺利起动的必要转速，这是导致发动机起动困难的主要原因。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,柴油在低温条件下使用受影响更大，随温度降低，柴油粘度增大（图10.4），引起柴油雾化不良，压缩终了的压力和温度变低，燃烧过程变坏，导致发动机起动困难。当温度进一步降低时，因燃料含蜡的沉淀物析出，使燃料的流动性逐渐丧失，最终无法起动。所以在低温条件下使用柴油，要求其具有很好的流动性和较低的粘度。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,（3）蓄电池工作能力下降 蓄电池在低温条件下输出的功率下降，不能满足起动机的工作要求，影响发动机正常起动的主要因素是起动机的起动转矩和火花塞的跳火能量。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,目前，常用的铅酸蓄电池的低温使用性能主要受电解液的影响。随着温度的降低，电解液粘度增大，渗透能力下降，内阻增加，使蓄电池起动时容量和端电压下降。在低温起动时，需要的起动功率大，而蓄电池输出功率反而下降（图10.5），当气温降到一定程度时，起动系统便拖动不了发动机，达不到最低起动转速。图中两曲线交点即是蓄电池低温起动的极限。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,低温起动时，由于蓄电池端电压低，火花塞的跳火能量小，使发动机不易起动。火花弱的其他原因还有：冷的可燃混合气密度大，使电极间电阻增大；火花塞有汽油、水及氧化物等。,2.汽车总成磨损严重 汽车在低温条件下使用时，各主要总成磨损都比较大，尤其是发动机的磨损更为明显。在发动机使用周期内，50%的汽缸磨损发生在起动过程，而冬季起动占起动磨损的60%70%。主要表现为汽缸壁、曲轴颈的磨损（图10.6）。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,造成低温下发动机磨损严重的主要原因有： （1）低温起动时，润滑油粘度大，流动性差，润滑油压入各工作表面，使润滑条件恶化。 （2）冷起动时由于燃料的雾化不良，大部分燃料以液态进入汽缸，冲刷了汽缸壁的油膜，并沿缸壁流入曲轴箱稀释润滑油，使其润滑性能减退。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,（3）汽油的含硫量对汽缸壁磨损的影响也很大，这是由于汽油在燃烧过程中产生的硫化物与凝结在汽缸壁上的水蒸气化合成酸，引起缸壁腐蚀，加剧缸壁磨损。为此要严格控制燃料中的硫分。 （4）燃料不完全燃烧而形成的碳化物也会同废气一起窜入曲轴箱，污染润滑油，使润滑条件进一步恶化。 （5）在低温条件下，由于曲轴及连杆轴瓦的合金、瓦背与轴颈的膨胀系数不同，使配合间隙变小，而且很不均匀，加速了轴颈与轴瓦的磨损。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,汽车在低温条件下工作时，传动系各总成的正常工作温度是靠零件摩擦和搅油产生的热量来保证的。如果升温速度缓慢，润滑油粘度大，齿轮和轴承得不到充分润滑，必然使零件的磨损增大。此外，传动系润滑油的粘度增大，运动阻力相应增加，传动系总成在很长的工作时间内大负荷运行，使各总成中传动零件的磨损也进一步加剧。,10.2 汽车在低温条件下的使用 10.2.1 低温条件对汽车使用的影响,3.燃料消耗量增加 在低温使用中，由于发动机升