打印

[求助] 在高原地区改善发动机性能的主要措施有哪些?

在高原地区改善发动机性能的主要措施有哪些?

刚才看了制动在高原地区会产生制动气阻的问题,这样的问题同样出现在汽油油路里,请问:在高原地区改善发动机性能的主要措施有哪些?

TOP

楼主可以参见:

在高原地区改善发动机性能的主要措施--http://autotech.qichejishu.com/comprehensive/200806/article_3033.html

在高原地区行驶的汽车,发动机功率下降导致汽车的动力性下降,特别是对功率储备小或汽车列车的影响就更大。提高汽车在高原地区的动力性与燃油经济性的措施如下
7.3.4.1 提高发动机的压缩比
提高压缩比,不仅可以提高压缩终了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,从而提高了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,爆震倾向越小,压缩比就可以相应地选大一些。7-14给出了燃料辛烷值与压缩比的关系。
随着拔海高度的增加,发动机的充气量下降,压缩终了的气缸压力及温度相应降低,因此爆震倾向减小,从而为提高压缩比创造了有利条件。不同拔海高度的压缩比经验计算式为

                                     (7-9)


                                     (7-10)

式中: —原设计压缩比;
—海拔高度为 时的使用压缩比;
—海拔高度,
—零海拔(气压101.3 )、气温15℃时的空气密度,
—海拔z时的空气密度,
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,在提高发动机压缩比时,应根据具体使用条件,合理选择压缩比。
7.3.4.2合理选择配气相位
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。配气相位的确定,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,进气迟关角和排气提前角影响最大。
进气迟关角是利用汽流惯性提高充气系数,在一定的气流惯性下,对应着一个最佳迟关角。进气迟关角减小能提高低转速下的充气系数,改善发动机低速范围的动力性与经济性。反之,进气迟关角增大,对经常处于高速运转的发动机有利。
排气提前角主要影响作功行程中膨胀功损失 和排气行程中的排气功损失 。排气提前角增大, 增加, 减小;排气提前角减小则 减小, 而增加。最佳的排气提前角可使( + )值最小。试验表明,随着发动机转速的提高,排气提前角变增大。
为了使凸轮轴的设计(凸轮线型和各凸轮间的夹角等)更为合理,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。
7.3.4.2 合理选择配气相位
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。配气相位的确定,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,进气迟关角和排气提前角影响最大。
进气迟关角是利用汽流惯性提高充气系数,在一定的气流惯性下,对应着一个最佳迟关角。进气迟关角减小能提高低转速下的充气系数,改善发动机低速范围的动力性与经济性。反之,进气迟关角增大,对经常处于高速运转的发动机有利。
排气提前角主要影响作功行程中膨胀功损失 和排气行程中的排气功损失 。排气提前角增大, 增加, 减小;排气提前角减小则 减小, 而增加。最佳的排气提前角可使( + )值最小。试验表明,随着发动机转速的提高,排气提前角变增大。
为了使凸轮轴的设计(凸轮线型和各凸轮间的夹角等)更为合理,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。
7.3.4.3 采用增压设备
柴油机由于无爆震的限制,使用增压器比较合适。柴油机装增压器后(一般是废气涡轮增压),增加了充气量,压缩终点的压力和温度也相应提高,从而改善了发动机的动力性和燃油经济性。由于发动机的工况复杂以及发动机罩下空间的限制,要求增压器结构紧凑,涡轮等旋转零件的转动惯量小,反应敏感。此外,还应对柴油机的供油量及喷油提前角进行适当地调整。
汽油机采用废气涡轮增压的困难很大,其中主要是爆震问题和涡轮热负荷过高问题。因此,废气涡轮增压在汽油机上的应用受到一定限制,但是作为在高原地区使用的汽车为恢复原有的发动机功率仍是行之有效的办法。
随着拔海升高,混合气变浓,燃烧不完全。为此,应按拔海高度减小流量,适当增大空气量,以改善混合气的形成,提高发动机的动力性和燃油经济性。
随着拔海升高,发动机压缩终了的压力降低,火焰的传播速度减慢,而空气稀薄又使分电器的真空提前装置受到影响。为此,可将点火提前角略为提前1º~2º,还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。还可适当增大火花塞间隙。
7.3.4.4 采用含氧燃料
所谓含氧燃料就是在汽油中掺入酒精、丙酮及其它含氧化合物。掺入的这些含氧燃料的分子中都含有氧,在燃烧过程中,理论上必要的空气量减少,从而被偿了因气压低而产生的充气量不足的问题。试验表明:采用含氧较高的燃料其相对效能随拔海高度的增加而提高。
7.3.4.5 高原及山区条件下汽车制动系的使用特点及其改进措施
由于山区地形复杂,经常会遇到上坡、下坡、路窄、弯多等问题,所以影响山区行驶安全的主要问题是汽车制动性能。在山区行驶,汽车需要经常制动减速,因此制动系的使用特点是制动频繁,致使摩擦衬片和制动鼓(盘)经常处于发热状态。下长坡时,制动蹄摩擦衬片温度可达400℃左右。在这种情况下,摩擦衬片的摩擦系数急剧下降,严重时可能出现制动失效。此外,由于摩擦衬片连续高温,磨损加剧并常有碎裂现象。
在山区行驶的汽车制动安全性主要存在两个方面的问题,即前轮失去转向能力和后轴侧滑。前者容易发生在坡道、湿路面和超载的情况下;后者容易发生在平路,干路面和空载的情况下。这两个问题造成了汽车前后制动力分配比例上的突出矛盾:第一种情况须防止前轮制动抱死;而第二种情况须防止后轮抱死或提前抱死(后轮比前轮提前抱死超过一定时间间隔)。此外,路面附着特性的变化(山区公路常见现象),道路曲率的变化等也会对汽车制动稳定性产生较大的影响。
气压制动在山区使用时,特别是高原山区,因空气稀薄,空气压缩机的生产率下降,供气压力不足,再加上制动次数多,耗气量大,往往不能保证汽车、特别是汽车列车的可靠制动。
在高原山区行驶的汽车,使用制动频繁,制动器因摩擦而生热,使制动系统温度升高。如使用沸点低的制动液,还会在高温时由于制动液的蒸发而产生气阻,引起制动失灵。
从总体上来说,采用ABS制动系统可以提高车辆制动的操纵稳定性,提高汽车在山区的行使安全性。此外,汽车在山区使用条件下,解决制动问题的途径如下:
采用辅助制动器。辅助制动器主要有电涡流、液体涡流和发动机排气制动器。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,又称电力或液力下坡缓行器。发动机排气制动是一种有效而简便的措施。它是在一般发动机制动的基础上,再在发动机排气管上装一个排气节流阀,当使用排气制时,切断发动机的燃料供给,关闭排气节流阀,达到降低车速制动汽车的目的。排气制动也属于缓行制动装置,多用在重型汽车上。排气制动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%
采用大范围可调制动比例阀。现有的比例阀主要用于防止后轴制动抱死,不能解决前轮制动抱死问题,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,而且以上两类阀一般都是固定比例的,不适用于制动工况变化很大的山区情况。因此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。
制动鼓淋水。为了防止制动器过热,在下长坡时,对制动鼓外圆进行淋水冷却效果很好,可以基本上防止摩擦衬片的烧蚀现象。但是,这种方法需要有充足的水源,在缺水地区无法使用。此外,经常需要停车加水,增加了驾驶员的劳动强度和降低了运输生产率。
选用合成型汽车制动液。评价制动液高温抗气阻性能的指标是平衡回流沸点。平衡回流沸点是指制动液在测定条件下开始沸腾的温度,平衡回流沸点越高,越不易产生气阻。
此外,为了满足气压制动的供气压力要求,可采用供气量大的双缸空气压缩机。
-乖孩子,你在家里玩,我们到【中国汽车技术论坛】灌水了哦! -等等我,我也要去!

TOP

同样可以参见中国汽车技术网:
高原上使用发动机的两点改进--http://autotech.qichejishu.com/a ... 6/article_3034.html

在云贵高原上使用车用发动机,由于地理条件、海拔不同,功率往往达不到设计者的要求。说得直接些,也就是功率不能充分发挥出来。广大的驾驶员和修理人员在使用和维修中总结出一些行之有效的方法,这些方法,不但能使高原上所使用的发动机的功率损失得到一定的弥补,而且在理论上也有一定的参考价值。本文结合实际中的使用经验,试图作一些说明。

1 加大气门间隙

高原上的驾驶员和维修人员在使用发动机时,往往会加大气门间隙,一般取使用说明书所给调整值的上限,有时还会略有突破,超出0.05mm 左右。初一看,似乎没有什么道理,因为随着海拔升高,气压下降,空气稀薄,气缸进气已不充分,若再加大气门间隙,势必使配气相位相对标准值变窄,进气时间缩短,空气进得更不充分,废气也排得不干净,雪上加霜,会使发动机功率下降更严重。而且按照常规,云贵高原上山高、 坡陡、弯急、发动机经常是中低速运转,进气道空气流速减慢, 按照我们掌握的与此有关的发动机知识,此时只应当减小气门间隙,而不应增大气门间隙。

但这些只是表面现象, 实际情况是:在云贵高原上,发动机经常在中低速、 重负荷下运转,水温偏高。众所周知,金属材料都有热胀冷缩的特性,配气机构各部件膨胀使气门间隙变小,破坏了正常的配气相位, 使废气排得不干净,新鲜空气进得不充分,从而使发动机功率下降。而加大的气门间隙,恰好抵消了高温造成的膨胀部分,保证了正常的配气相位,从而使发动机功率不会由于这种原因造成下降。

2 减小主量孔尺寸

已有试验数据表明, 在云贵高原,由于进气量不足,耗油量增加7%~10%。从表面上看,这似乎是不合道理的,因为我们已经知道,高原海拔高、大气压力低,进气量不足,使功率下降。但进入喉管油量的多少只取决于作用在浮子室油面上的压力与喉管出油处压力之差。既然海拔高,作用在浮子室油面上的压力减小,促使燃油进入喉管的压力也减小,耗油量也应减小才对。但实际情况是:喉管处的压力还依赖于活塞的上下运动。与平原地区相比,高原上气缸进气量较小,但活塞下行所产生的吸力却较少地受到海拔升高的影响。也就是说,随着海拔升高,大气压力降低,作用在浮子室油面上的压力也低,与平原地区相比,只能把少量燃油压入喉管。但活塞下行所形成的负压却能保持吸进与平原地区基本相等的油量,这样一来,空气少了,油相对多了,此其一。其二,在这种情况下,我们不应该把燃油和空气统统看成“流体”,而应分别看成是“液体”和“气体”。空气在进气道中流动时有快、 慢、稀、密之分。根据液体不可压缩的原理,燃油在油路中流动只有快、慢之分,没有稀、稠之分。又由于燃油流动连续、惯性大,这也是燃油较空气多的一个原因。其三, 前已述及,云贵高原山高、坡陡、弯急、再加上发动机的重负荷、化油器的加浓和加速装置参加工作的机会增多,这也是使耗油量增多的一个重要原因。其四,在高原上使用发动机化油器,为增大喉管处的空气流速,使雾化状况得到改善, 一般使用二重以上的喉管,喉管处空气流速增加,压力降低,浮子室油面上的压力与喉管出油处压力之差相对变大,也会使进油量增加。

通过以上分析我们知道:在实际调整、维护使用中,为了遏制以上原因造成的耗油量增加,我们把化油器主量孔通道尺寸减小,不但可以减小耗油量、产生经济效益,而且与理论分析也是相吻合的。

加装增压器的发动机不在本文讨论的范围。
-乖孩子,你在家里玩,我们到【中国汽车技术论坛】灌水了哦! -等等我,我也要去!

TOP